在环境监测、军事侦察和天基空间目标监测等领域，获取目标的长波红外辐射数据对研究有着重要意义。本课题对截止波长大于12.5μm的星载长波红外焦平面成像系统展开了探索研究，论文的主要研究内容和创新点体现在以下四个方面：　　 (1)从两类典型的星载长波红外焦平面应用系统出发，研究了在长波红外波段目标辐射特性、仪器背景辐射特性和器件暗电流特性之间的量化关系，实际测试了国产的256×1长波红外焦平面器件在80K工作时的暗电流数值，并在此基础上深入探讨了系统探测灵敏度及优化关系，提出选用高性能探测器和进行低温光学设计是提高系统性能的根本所在。　　 (2)研究了红外系统辐射定标技术，针对星载长波红外焦平面系统提出了三种在轨实现辐射基准的方法，讨论了系统辐射定标的实施过程，并对定标精度进行了初步分析。　　 (3)讨论了信息获取技术在系统中的应用，创新性地提出了像元增益控制方法，解决了AD转换前模拟端校正焦平面系统响应非均匀性的难题，结合多次积分采样大大提高了系统的探测灵敏度，而且确保了系统的响应动态范围。　　 (4)设计了长波焦平面探测器的驱动电路、信息获取电路和信息处理电路，利用现有设备搭建了一套响应截至波长大于12.5μm的长波红外相机，经测试该系统的探测灵敏度优于0.1K。利用该系统进行了成像实验和背景辐射特性测试实验，背景辐射测试时光学系统温度维持在273～320K之间变化，实验结果较好地验证了背景辐射对成像影响的理论分析。　　 本课题的研究对将来的星载长波红外焦平面系统发展有着一定指导意义，目前，该课题的部分研究成果已经应用在国家某航天型号上。