为了有效地对临近空间高超声速飞行器进行探测预警, 计算了星载空间红外探测器的作用距离。全面考虑到目标、背景到探测器之间的大气透过率差异、路径辐射以及点目标成像的弥散效应的影响, 推导出新的作用距离模型, 同时指出模型中的参数仅是波长的函数, 与探测距离无关。基于空气动力学、发动机加力燃烧原理、羽焰温度流场简化模型, 计算X-51A蒙皮、喷管及尾焰的红外辐射强度; 综合自然环境的影响, 建立海面背景的红外辐射模型。仿真指出, 在动力段, X-51A的中波红外辐射强度和作用距离均高于长波波段, 并且随着飞行速度的增加, 中波和长波的辐射强度与作用距离都增大, 考虑了成像弥散效应的作用距离明显小于无弥散效应的作用距离。表明使用中波对X-51A的探测能力优于长波, 实际探测时弥散效应必须考虑。

微光成像系统在现代**上起着越来越重要的作用,成像系统的探测视距一直是人们关注的焦点。分析了视距探测方程,提出了一种适用于慢运动目标的增大探测视距的方法-增加帧积分处理时间。基于修正的微光成像公式,从理论上分析了增加帧积分处理时间对于微光电视探测距离的影响,通过计算机模拟了不同照度下不同帧积分时间对探测视距大小的影响,例如四帧累加时：在10-4 lx时,探测距离提高了1.57倍;在10-3 lx时探测距离提高了1.31倍。通过在低照度下的现场实验数据验证了这种方法的可行性,证明增加帧积分时间对提高视距有很大的作用。

为了全面、科学、合理地评价夜视系统的性能指标和作战效能，避免在野外实测微光夜视仪的过程中投入大量的人力、物力和财力，在微光成像夜视系统阈值探测理论和视景仿真技术的基础上，开发了一个集计算和仿真功能于一体的应用软件，提出了采用三维视景仿真软件作为夜视系统性能评估工具的新方法。该软件可以实现对微光夜视系统夜间成像的仿真和视距的评估。以三代微光夜视观瞄系统为试验对象，对其在不同夜间环境下进行了性能评估和野外测试。通过对结果的分析和比较，证实了该评估方法是实用的。

介绍了微光成像系统视距理论的基本概念,在对微光成像系统视距探测方程推导的基础上,分析了各参量间的关系及其对整体性能的影响,从大气透过率和光谱匹配等诸多方面进行修正,建立了更为实用和完善的视距探测方程,并结合车辆驾驶夜视仪进行了视距估算,验证了经修正后的视距公式的实用性,为微光成像系统的优化设计以及寻求实现中远距离观察的最优技术途径提供了理论帮助,这对微光成像系统的改进、提高和发展也具有一定的指导意义。最后提出了一些改进微光成像系统视距性能的途径。

在对各种阈值探测理论和视距探测方程进行深入研究分析的基础上,从人眼阈值特性和微光视觉理论出发,建立微光夜视系统新的阈值探测理论模型,导出微光夜视系统新的视距综合探测方程.