建立了红外预警卫星直视地表(See-To-Ground, STG)波段探测能力计算模型, 并仿真研究了STG最佳探测波段范围以及该波段在导弹预警中可能具备的能力。首先建立了固体、液体导弹尾焰红外辐射模型、地球/大气环境特性模型、点目标辐射通量表观对比度模型、预警卫星系统噪声模型和最低探测高度模型; 其次, 利用上述模型分析了固体和液体导弹尾焰的表观对比光谱分布规律, 认为将STG波段选定为2.86~3.0 μm最具合理性; 然后, 通过分析液体和固体导弹尾焰在该波段的表观对比度光谱随高度的变化规律, 初步探讨了STG波段的导弹探测能力; 最后, 通过分析不同条件下预警卫星对导弹的首次探测高度, 系统研究了SBIRS-GEO预警卫星在STG波段的探测能力。研究结果表明: STG波段对固体导弹则具有较强的早期预警能力, 而对液体导弹的早期预警能力则相对较弱。

为研究反导作战中红外预警卫星系统对弹道导弹主动段弹道的跟踪性能，提出以后验克拉美-罗下界(Posterior Cramer-Rao Lower Bound, PCRLB)为衡量指标，结合8态重力转弯主动段运动模型和双星纯方位无源定位获取的量测量，系统分析了运动建模精度、量测精度、采样周期、测源不确定性下检测概率和虚警数目等因素对跟踪时效性和准确性的影响。仿真算例给出了上述因素对位置和速度跟踪性能的影响程度和规律，可为预警卫星反导作战、战技指标关联建模以及星载探测器优化设计等提供有意义的参考。