本申请公开了用于SWTBLI非定常特性研究的实验系统及方法，所述实验系统包括实验测试段和超高帧频流场测量系统，所述超高帧频流场测量系统包括多腔激光器、阵列CCD相机、同步控制器、光电信号采集及数据处理装置、纳米粒子发生器。本申请使一定入射激波强度范围内SWTBLI过程的序列精细流动结构图像、壁面压力分布可测，可实现对激波诱导分离位置及分离区大小进行吹吸流动控制，从而增强或减弱分离区大小，改变激波对边界层的作用，并且通过图像可以分析干扰区域分离泡等大尺度结构的特征时间尺度及特征频率，有利于开展SWTBLI流动结构时间演化过程及非定常运动特性等的实验研究，填补了国内目前没有基于图像、压力及吹吸流动控制同步开展SWTBLI非定常特性分析的空白。