随着战争模式的不断改变,红外搜索预警系统正逐渐成为空域领土争夺的必要武器。因此本课题采用了一种基于面阵扫描探测的目标搜索方法,即利用面阵扫描探测器代替线阵探测器实现搜索功能,从而可以实现对远距离迎头飞机、导弹等小目标的识别。本课题对面阵扫描探测体制进行了深入的探讨,根据信噪比提升的原理推导了作用距离公式,通过对比分析验证了这一探测方式在作用距离上的优越性。并且基于面阵扫描探测的特点,使小目标以线目标样式呈现并作为后续检测对象。针对红外背景复杂多变的特点,提出一种基于背景分类的目标检测思路,将背景划分成地物线上与地物线下,同时又将地物线上划分成云内与云外,然后针对背景的区别提出不同的检测算法流程。提出一种增强型匹配滤波检测算法,通过边界两行邻域像素叠加的方式增强目标的边缘高频特征,从而便于目标的检测。提出一种基于坐标统计的恒虚警控制算法,在目标初步检测完成后,根据检测到的目标坐标自适应划分分割区域并动态更新区域分割阈值,能够较好地控制系统的虚警率并且有效地降低算法的复杂度。同时又采用基于FPGA+PC的硬件实现架构,满足了系统实时性的要求。通过大量的外场实验证明本文提出的算法框架在远距离红外小目标检测过程中具有较高的检测精度以及较稳定的性能。