本文介绍了航天器内部充电的基本物理机制，重点研究了质子在内部充电中的作用。用蒙特卡罗方法模拟质子在介质中的输运过程，计算了简化的平板介质在一定通量的粒子环境中的内部充电情况，结果表明： 介质内部最大电场与入射质子能量有关，某一能量的时候，内部电场最强； 当质子和电子的入射数目相同，并且材料参数一样时，质子产生的最大电场大于电子产生的最大电场； 选取TC-2卫星姿态分系统故障前的2004年7月26日的质子和电子通量数据，分别计算了二者可能引起的内部最大电场，计算结果表明质子产生的最大电场比电子产生的最大电场小2到4个数量级，并且远小于击穿电场；在某些极端情况下，如质子产生的电场和电子产生的电场方向一致的时候，电场的叠加会使局地的电场得到加强。 本文第三章利用同步轨道GOES6-12卫星1986-2006年约两个太阳活动周的高能电子通量数据，研究平静期或小磁暴、中等磁暴和大磁暴期间高能电子积分通量随太阳活动周以及季节的变化，为建立更精确的动态模型奠定了一些基础。研究结果表明：在平静期或小磁暴、中等磁暴以及大磁暴情形下，地球同步轨道高能电子通量随太阳活动周的变化规律表现为，在太阳活动极大年高能电子通量较低，极小年反而较高；高能电子通量随季节的变化规律表现为，在冬至和夏至附近通量达到最低值，春秋分附近达到最高值；Dst指数最小时，对应的高能电子积分通量一般较低。 本文为了工程的需要利用欧空局提供的理论编制了一个航天器内部充电评估软件，此软件能计算在一定的时间内，卫星在轨运行时可能遭受的粒子微分通量或积分通量的值，以作为航天器高能辐射防护的设计依据。