红外与激光复合探测技术是一种光学多模探测手段，使用了红外被动成像和激光主动测距两种方式，实现红外发现识别定位空间目标，驱动高精度二维定位平台指引激光瞄准目标，使用光子计数测距技术实现对目标的距离探测。融合红外和激光的探测数据结果，获取目标相对系统的方位-俯仰-距离的三维立体信息。该技术可以用对远距离运动目标的探测识别，获取丰富的目标探测信息，为未来发展空间载荷的红外与激光复合探测技术进行前期的探索性研究。本文详细介绍了红外被动探测与激光主动测距相结合的关键技术问题，提出了红外序列图像的目标识别及质心计算方法，分析了无味卡尔曼滤波算法预测目标质心运动轨迹，并进行性能仿真试验。分析了光子计数测距和压电陶瓷偏转镜二维定位平台的基本原理，提出了系统技术指标和总体方案。研制了红外与激光复合探测原理样机，在实验室内进行了系统性能测试和目标复合探测试验。本论文的创新点主要有：1.研究了红外与激光复合探测的工作模式，采用高精度压电快速偏转镜二维平台，实现了红外移动小目标检测定位及激光跟踪测距的复合探测。2.采用无味卡尔曼滤波方法，实现对快速移动小目标的跟踪轨迹预测。通过激光超前指向，减少了目标移动带来的指向脱靶量。3.设计并研制了红外与激光复合探测系统原理样机，在实验室进行了目标识别指向试验，实现了静态目标跟踪指向优于0.1mrad，动态目标(2.7mrad/s速度)跟踪指向优于0.3mrad。