随着科学技术的不断发展,人类对大自然的探索一步步从陆地、海洋延伸到空间。同样,历史用事实不断提醒我们,人类战争也正在向更广阔的外空间发展。外空自上而下的独特视角决定了他无与伦比的军事价值。空间的军事利用包含两个方面:第一是军事用途的人造卫星,用来获取信息提高海陆空三军的作战效率;第二是直接通过空间武器发现并摧毁对方的海陆或空间目标。本文通过针对典型轨道卫星的探测、跟踪、瞄准和特征识别的应用需求,开展对卫星红外辐射特性与深空背景特性以及目标检测跟踪技术研究,为进行空间目标编组、定位、识别技术研究,获取空间目标的轨道、形态与辐射特征提供一种重要的技术手段。本文针对上述需求,以空间目标为主要研究对象,在深入研究其红外辐射特性的基础上,对空间目标的识别跟踪算法进行了深入的研究。本文的主要研究内容为:1.空间目标红外辐射特性理论模型研究。首先用有限元方法分析建立了空间目标的热模型,计算了目标处于多种空间环境下的稳态及瞬态温度分布,在此基础上建立了空间目标的红外特征模型,并将计算结果和实际观测数据进行了对比验证。2.空间目标红外实时探测跟踪技术研究。针对空间目标探测、跟踪的实际应用需求,分析了空间目标红外探测与实时跟踪的技术难点,研究了较完整的目标捕获、跟踪策略,提出了用空域匹配滤波处理弱小目标、自动判别点目标与面目标、基于几何特征模板匹配面目标以及粒子滤波对目标状态进行估计的算法思想,并对算法进行了软件仿真。3.开展了试验验证平台的研制。给出了实验平台总体设计方案,包括探测器电子学设计和探测器光学设计,完成代码设计,并在平台上进行了初步验证、测试,最后做出结果分析,表明论文工作具有较强的工程应用参考价值。