本发明公开了一种用于空天发动机流场温度非接触式在位监测系统的监测方法。通过化学/物理标记流程将核素均匀标记在航空煤油或空气等载体介质中，载体介质在随发动机运行时核素衰变产生正电子，而正电子与电子湮灭产生γ光子对，监测系统记录γ光子携带的能量、飞行时间及位置等信息，借助计算机图像重建还原正电子在流场中的湮灭位置分布图像，通过图像灰度与流场温度的映射模型，达到非接触在位监测发动机流场温度的目的。本方法优势在于通过三维成像不断构建，形成完整的空间发动机流场温度状态监测图，且本方法在监测过程中不需要与发动机进行任何接触，避免对发动机造成结构损伤。