近些年来随着航空航天科技的不断发展,基于卫星和地面设备一体化的对地观测预警系统得到了前所未有的发展。以美国为代表的西方国家提出了许多基于卫星全天候对地侦测观察的国防项目计划,来实现对导弹等军事目标的侦测,这其中发展最完善的当属美国的天基预警系统(SBIRS)。国内关于航天预警的发展起步较晚,基本还处于理论研究和论证阶段。本文在此背景下分析了在轨卫星对导弹主动段红外成像过程中涉及的主要物理效应并利用三维仿真技术生成可视化的仿真效果。针对此,开展工作如下:1.详细分析了红外预警卫星对主动段导弹成像过程中从辐射传输到最终成像过程中所涉及的物理效应,并以此为基础归纳总结了本文的主要研究重点。2.通过重新设计Tiff格式图像的数据存储内容阐述了面向osgEarth的红外纹理制作方法。利用osgEarth制作生成了局部地区的红外数字地球模型,完成了导弹主动段成像仿真的背景辐射源建模。3.详细分析了导弹目标空间位置坐标和像面坐标之间的成像几何关系,分别针对目标和背景利用MODTRAN计算分析了大气对红外辐射的影响。在综合考虑大气效应和探测器效应的前提下利用osgEarth对导弹主动段的成像进行了仿真。本文利用计算机仿真技术较为详尽地分析了导弹预警中导弹目标的主要指标参数并实现了可视化仿真,具有实际的应用价值。