空间粒子辐射环境主要来自于银河宇宙线、太阳高能粒子以及行星捕获的高能粒子等,是导致航天器在轨故障的主要环境因素之一,因此预测空间高能粒子的通量对空间粒子辐射环境的评估具有重要意义和应用价值。本文基于宇宙线力场模型建立了一个新的宇宙线质子预报模式,可用于长期或者短期宇宙线质子通量预报。我们首先建立了一种改进力场模型来研究银河宇宙线质子的长期太阳调制。考虑到太阳调制势φ随能量的变化而变化,同时也依赖于局地能谱,该模型利用双幂律方程来描述调制势φ的变化。通过对选定的宇宙线观测量值进行拟合,得到调制势表达式中各个参数的周期性变化特征,并利用太阳黑子数、电流片倾角和日球磁场极性重构这些参数。模型计算的宇宙线通量长期调制的结果符合宇宙线11年和22年的周期性变化规律,且计算结果与不同能量范围的观测量吻合良好。欲利用改进力场模型实现宇宙线长期预报需建立太阳黑子数长期预测模型。基于此,本文首次构建了一个LSTM+WGAN的复合神经网络来预测日平均太阳黑子数的长期变化。复合神经网络以长短期记忆网络作为生成器,卷积神经网络作为鉴别器。该网络结构较之单独的长短期记忆网络从目标数据和整体数据进行了两个方向的优化。太阳黑子数预报结果在第24太阳活动周测试集上的表现良好,平均绝对误差在20左右,优于传统时间序列建模结果。另外,基于此模型预测了第25太阳活动周的太阳黑子数变化,发现第25太阳活动周的黑子数峰值大于第24太阳活动周,小于第23太阳活动周,该预测结果与极区磁场强度的长期变化规律一致。基于上述工作,本文建立了一个新的宇宙线质子的短期和长期预报模式。根据宇宙线的延迟效应,利用黑子数和电流片倾角历史观测数据作为改进力场模型输入可实现宇宙线质子的短期预报。若处在太阳磁场A＞0的时期则可计算未来5个月的宇宙线通量,在A＜0的时期可计算未来1年的宇宙线通量。利用经验公式模拟电流片倾角的长期变化趋势,并将基于LSTM+WGAN的黑子数预测值作为改进力场模型的输入,可以实现宇宙线通量长期预报。利用该模型我们计算出了第24太阳活动周的宇宙线通量。模型与观测数据的平均绝对误差百分比为8.5%,可决系数为0.945。此结果证明了模型的有效性和精度。综上所述,本文建立了一个宇宙线质子通量短期和长期预报模型。该模型可以用于空间粒子辐射环境的评估,为探月工程和空间站的建设提供有价值的参考,为未来我国深空探测和载人航天工程保驾护航。