本文首先对宇宙线物理做了简要概述,然后着重介绍了处理银河系宇宙线传播过程的各种模型和方法,以及我们在这些传播模型的基础上围绕近几年宇宙线领域的热点问题做的几个工作。首先是弥散伽玛射线观测。在Fermi-LAT之前,最重要的观测结果来自EGRET卫星,它观测到的弥散伽玛射线的“GeV超出”问题引起了广泛的关注。我们针对此问题进行了研究,用宇宙线传播模型和暗物质湮灭的贡献对这一观测结果进行解释。然而,最新的Fermi-LAT实验的观测结果表明,EGRET所观测到的超出很可能是其本身的系统误差所造成的。考虑宇宙线电子在银河系中的涨落,我们在传统传播模型的基础上把星际空间的电子归一化为观测值的三倍可以很好地符合Fermi-LAT的弥散伽玛射线观测。另一个备受关注的问题是宇宙线中正负电子的超出,有关这一反常的理论解释已有很多,本文主要关注的是能否找出这些理论解释在其它可观测信号上的差异。考虑到这些高能电子的能损很快,并且各种解释中所添加的额外正负电子源在银河系中的分布是很不相同的,我们分析了几种典型解释如银河系脉冲星、暗物质湮灭和衰变所产生的同步辐射和逆康普顿散射信号,发现它们在银心方向有很大差异,利用这些光子信号也许能对各种解释加以区分。除了银心方向,我们也分析了这三种模型全天的弥散伽玛射线。Fermi-LAT现有的弥散伽玛射线观测结果已经可以排除含τ±末态的湮灭暗物质模型。另外,银河系暗物质子结构中湮灭产生的末态辐射和正负电子与CMB的逆康普顿散射可以贡献一个近似各向同性的弥散伽玛射线成分,利用Fermi-LAT最新分析出的各向同性的弥散伽玛射线背景(IGRB),我们对这一成分的贡献做了约束从而限制暗物质的湮灭截面。