红外成像探测系统仿真是一种基于红外动态仿真技术的内场测试手段，在一定程度上弥补了外场试验中费用高昂、适应性差、以及实时测试条件不全面的缺点，通过在内场模拟被测试系统工作波段内目标与背景的红外辐射特征，以及它们同被测试系统之间的运动特性，建立形同真实情况下的工作环境，可以更加客观准确地评价系统性能，减少外场试验次数，从而对缩短系统研制周期、节约经费开支等都具有重要的现实意义。　　 红外成像系统仿真是目前国际上红外研究的重要方向之一。本文采用纯软件仿真的方法，对红外目标、背景特性，大气衰减计算和成像探测系统模型进行了比较深入的研究，建立了红外成像动态场景仿真的总体软件框架，重点研究了空中飞行目标的气动加热模型、天空云背景模型的表征及重建、大气衰减系数的计算和模块化集成，以及动态场景合成等关键技术，并将研究成果应用于特定红外成像探测系统的分析中，获得良好的实用效果。主要研究工作包括：　　 1)建立了目标的三维投影模型及其红外辐射模型。通过建立目标的特征坐标系和成像平面坐标系的变换，形成了场景中的三维物体在探测元件上二维图像的映射，并针对空中目标，建立了基于气动加热的表面温度场分布计算及相应波段范围内的红外辐射能量计算，并采用粒子系统结合C-G谱带模型法，实现了具有特定流场分布的尾焰红外辐射的定量分析，形成了较为逼真的动态仿真红外图像。　　 2)为了仿真天空及云层背景，提出了基于图像统计特性的模型，利用分形算法实现云层不规则外观的生成，不仅在视觉上，同时在统计特性上与真实云背景图像一致。　　 3)采用面向对象和模块化的编程方法，在红外仿真系统中集成了大气衰减系数的计算，模拟多种大气、气象状态下的大气衰减影响，使仿真图像更接近真实场景，并满足系统的实时性要求，从而能够为内场测试环境提供多种测试条件。　　 4)构建了红外成像动态场景仿真的总体软件框架，完成了一套空中目标及背景的动态仿真软件，并建立了针对特定被测试系统的内场硬件测试环路，对该设备进行了性能评估。该软件保有一定的可扩展性，有利于将来仿真软件的进一步功能提升。