随着反装甲精确制导武器的迅猛发展,装甲车辆面临着愈发严峻的空中威胁,车载空中小目标预警系统对于提高装甲车辆生存能力有着重要意义。这些预警系统大多采用单波段检测技术,而红外与毫米波复合检测技术基于异类传感器信息,能够有效提高目标特征维度,比单波段检测技术具有更低的虚警率和更强的适应性。为提高车载预警系统对空中小目标的检测能力,本文开展了红外信息处理、毫米波信息处理、红外与毫米波复合检测技术的研究。主要研究内容概括如下:（1）提出了一种针对空中小目标的红外与毫米波复合检测系统的设计思路,并根据战场电磁环境和作战需求,设计了引导式、并列式两种复合检测方式。（2）分析了目标和背景杂波的红外特性,针对复杂红外图像中杂波强度高、虚警难以去除的问题,提出了基于局部梯度特性的红外小目标检测法。利用二阶原点矩（LGSM）区分目标和高强度杂波,并在LGSM值和拉普拉斯-高斯滤波值上分别设定双阈值进行滞后阈值分割,在保证检测概率和算法效率的同时有效降低虚警概率。（3）分析了典型空中目标的毫米波特性和毫米波相控阵雷达估计目标速度特性参数的不足,提出了基于u域修正牛顿法的速度特性参数估计法。将分数阶傅立叶变换（FRFT）域网格搜索作为粗估计,利用u域插值法和α域牛顿法对FRFT域峰值参数u0和α0进行精估计,并推导目标的速度和加速度。仿真结果表明,精估计使线性调频信号的中心频率和调频率估计的均方根误差显著降低。（4）针对毫米波雷达因战场环境和作战需求导致无法搜索空域的情况,提出了基于视觉注意机制的引导式复合检测方式。利用朴素贝叶斯分类求取视觉焦点区域,并构建红外图像全局显著图;根据目标特征信息的掌握情况提出模糊模式识别和模糊二分类决策树两种判决法,利用目标的毫米波回波特征进行目标分类。仿真结果表明,引导式复合检测能够融合多幅红外特征图,为毫米波提供引导信息,通过雷达的验证性检测消除虚警、漏警。（5）红外搜索与跟踪系统和毫米波雷达并行工作,进行复合检测时,针对红外图像和毫米波回波信息的异构性问题,提出了基于异构数据处理的红外与毫米波并列式复合检测方式,将红外图像转化为特征向量,与毫米波特征向量整合为联合特征向量,并进行支持向量机分类。在红外特征提取、数据关联和特征选择三个阶段优化了数据处理:提出了基于人眼视觉系统的红外特征提取,去除红外数据集中的冗余数据;提出了网格化全局最近邻数据关联,简化了关联矩阵的构建和距离计算;提出了基于先验信息的互信息特征选择法,利用特征之间提取机制的差异,优化特征选择,提高训练集与测试集差异大时的检测概率。仿真结果表明,异构数据处理能够改善分类性能。