飞行器再入空间大气层时,表面极易因化学热防护材料的烧蚀以及激波加热等原因形成致密的等离子体鞘套。该鞘套会在一定程度上造成电磁波信号的反射、散射,折射等,从而与外界通讯信号中断,对测控通讯产生严重影响。因此,克服黑障问题对航空航天、国防军事安全等领域至关重要。目前,受限于再入探测手段,鞘套等离子体的物理参数和过程还需要深入的研究。因此,我们提出了一种新型电极嵌入式探针一双平装探针用于诊断鞘套等离子体参数。该探针可以在高温烧蚀等复杂环境下长时间稳定工作。同时,双电极结构具有无需辅助电极等优势。由于（朗缪尔）探针理论已无法适用于该新型结构探针诊断,作者对双平装探针的构型设计、理论计算模型和诊断实验进行了研究。这些工作包括:实验室静态等离子体环境下,不同实验环境对双平装探针鞘层扩张效应的理论与实验研究,及其数据理论方法分析。其次,在地面模拟鞘套环境下双平装探针诊断方法的研究中,我们依据探针鞘层碰撞可能会对离子收集流的影响,建立了碰撞条件下玻姆速度修正关系,并完成了实验室和风洞环境下的实验验证。双平装探针诊断方法与技术解决了超声速飞行器高温烧蚀区域的在线测量的难题,为国家临近空间高速飞行器探测等离子体参数提供了技术支撑。本论文的主要创新点:1.提出一种新型电极嵌入式探针一双平装探针,并完成了探针电极材料耐高温,耐烧蚀,耐冲刷和高导电性的筛选。该探针能够进行实时稳定的在线测量,有效解决了朗缪尔柱探针在高温流场等复杂环境下的生存和测量问题。2.针对不同半径参数的平装探针提出了相应的理论修正模型,并在无碰撞等离子体环境下完成了双平装探针鞘层扩张效应修正的实验验证。理论修订模型与实验验证扩大了双平装探针的有效诊断范围。3.中气压和风洞流场烧蚀环境,中性分子和带电粒子碰撞会对探针收集离子流产生影响,我们提出了碰撞条件下玻姆速度修正关系。在此基础上,分别在中气压等离子体实验装置和等离子体电弧风洞中完成了双平装探针的玻姆速度修正的实验验证。结果表明双平装探针的测量误差在50%以内。