本论文主要围绕背景辐射对红外探测系统性能的影响展开研究,背景辐射通过限制积分时间的提高、增加系统的噪声两个方面,影响红外探测系统的核心探测能力。研究的目的在于分析在不同的场景和背景条件下,背景辐射的各组成部分对红外探测系统性能的影响情况,为优化红外探测系统设计、发挥系统能力提供建议。本论文以典型的长波同轴四反红外探测系统为例,研究分析了背景辐射各组成部分对于红外探测器的饱和积分时间、比探测率以及红外探测系统的NEFD、探测距离的影响,主要工作内容总结如下:(1)对背景辐射组成与特性进行了分析,并对背景辐射进行数值模拟。分析了大气辐射、光学系统自发辐射、探测器自发辐射的特性,建立了大气辐射、光学系统自发辐射、探测器自发辐射的数值模型,对比了通常条件下大气辐射、光学系统自发辐射、探测器自发辐射的大小关系。(2)结合对大气辐射、光学系统自发辐射、探测器自发辐射的计算,在理论上分析了背景辐射对红外探测器积分时间、比探测率、红外探测系统NEFD、探测距离的影响。随着大气辐射的降低,红外探测器的可用积分时间增加,比探测率减小,使红外探测系统的噪声等效通量密度减小,探测距离增大,在不同大气辐射下,抑制光学系统自发辐射、探测器自发辐射对红外探测系统性能的提高效果不同。(3)搭建了背景辐射研究实验平台。重点设计和分析了背景辐射模拟板及其转接工装。对背景辐射模拟板与转接工装整体进行了热力学分析和辐射传播分析,并进行了效果测试,测试结果表明:背景辐射模拟板可以模拟大气辐射,表面处理均匀性好,背景辐射模拟板发射率与商业黑体差别不大,背景辐射模拟板控温稳定度、板内温度均匀性都达到实验要求,解决了本次实验研究中大气辐射模拟及低温辐射源的问题。(4)进行了背景辐射对红外探测系统性能影响实验,分析实验结果并提出优化建议。实验研究了不同大气辐射对红外探测器饱和积分时间、比探测率的影响,计算出不同大气辐射下的红外探测系统的噪声等效通量密度NEFD。同时研究了光学系统自发辐射、探测器自发辐射对红外探测系统NEFD的影响,对光学系统自发辐射、探测器自发辐射水平的实验结果与数值计算结果基本吻合,验证了数值模拟的结果。降低光学系统自发辐射、探测器自发辐射对红外探测系统性能有提升效果,该效果在面对不同的大气辐射时大小不同。最后对处于不同观测平台的红外探测系统优化提出建议。