利用紅外線技術從外空探測彈道導彈主要取決於兩個因素∶一，是否能從外空探測到彈道導彈驅動階段助推火焰發出的紅外線；二，是否能區分導彈作為紅外線放射源與其它放射源，如∶火災，爆破，地面背景。

彈道導彈根據其射程可以分為三種。洲際彈道導彈（ICBM）射程大概在6,000英里左右。射程在620至3,250英里之間的稱為中程彈道導彈，短程彈道導彈射程小於620英里。後兩種通常稱為戰區彈道導彈(TBM)。

導彈自發射至擊中目標又可分為三個階段：第一個階段為助推階段，自發射至導彈發動機燃毀。洲際彈道導彈大概用1至2分鐘；第二個階段為外太空飛行階段，從發動機燃毀至重返大氣層。由於這個是在外空飛行，導彈除重力外不受任何阻力並沖至其最高發射點。戰區導彈由於射程較近，基本上不存在第二階段，而一枚射程為6,000英里的洲際導彈在外空中要飛大概二十五分鐘左右。最後一個階段為重返大氣層階段，大概幾秒鐘之內，導彈便會從64至68英里的大氣層頂端沖向地面。由於劇烈的大氣摩擦，彈頭此時會劇烈升溫。

探測高達2000華氏度的導彈助推火焰氣體發出的紅外線是從空間探測導彈發射的關鍵。無論在結構，速度和成分上，助推階段發出的熱焰是不均勻的。熱焰包括幾個流層和超音速衝擊波區，其結構和物理特性如光子量，聲波，煙度，電干擾強度等，也因助推染料不同而各異。另外，彈道，射速，高度，天氣情況（如風速，溫度，雲）， 彈體設計等均會對其產生影響。助推火焰及氣體的輻射主要以紅外線的方式發散出來，一小部分是紫外線，而可見光段的能量卻是非常的小，具體能量分配比例亦取決於助推染料。由於固體與液體助推染料的不同，紅外線感測器以此來區分發射的導彈的種類。 早期的導彈如美國的Atlas I ，Titan，和蘇聯的SS-6都使用液氧和煤油 (Kerosene, RP-C)或液氧。這些導彈的火焰卻非常的亮，易於分辨，後來改進的助推染料降低了火焰輻射。固體助推劑由於加入了鋁粉，加大了推力，但卻增強了紅外輻射。 在紅外區電磁光波又可分為短，中，長三個波區。熱的尾氣浪主要輻射中，短波。涼一點的物體如重返大氣層的導彈，助推器或地球物體能發射長波。中，短波段的紅外線在光譜上位於水蒸氣和二氧化碳的2.7 microns附近，長波在4.3 microns附近，具體因助推染料而定。 在導彈剛剛發射後，空氣中的水蒸氣及二氧化碳可以吸收掉大部分放射出來的紅外線，但是導彈氣體的高溫，高壓以及釋放出的二氧化碳使真正輻射出的紅外線頻段變化，致使紅外能量從低於2.7-micron 或高於4.3-micron的波長段漏出。因此，紅外傳感器具備測定最敏感波長2.7- 4.3 micron，同時又可以測定臨近區間（特別是2.69-2.95 和4.3-4.5 micron 區間便可以發現接近地球表面的火箭目標， 這其中包括如飛機，火災及爆炸現場等。

美軍使用的防禦支持系統（Defense Support System, DSP）衛星上裝有一個長12英尺的施密特紅外望遠鏡，其設置與衛星自轉軸成一個小角。衛星每分鐘自轉六周；望遠鏡把收集到的紅外線聚集投在其底端的紅外感應器上。紅外感應器再將紅外線轉換成電信號。早期DSP衛星上使用的是硫化鋁紅外感應器，當其冷卻時（300k）最佳紅外波長測定區間介於1-3micron之間。收集到紅外信號只是複雜過程的第一步。下一步衛星上的電子系統要從千萬種紅外信號中尋找出有用的目標，當衛星從地表區域掠過時，每秒鐘要成像7,000個光樣本，每一個樣本有一個亮度參數，低於介定亮度參數的樣本會被立即刪除。每一個樣本會與同一地區之前，之後的樣本進行比較以確定其亮度是否達到峰值。為了防止數據過載， 低威脅率的樣本會被馬上刪除。經過選擇後的光信號再轉輸到地面信號處理中心。 地面處理還要在進一步選擇接收到的信號。 用前後比較法， 如發現某一區域的信號瞬間有變化，計算機可以鎖定觀測區域。衛星可以從大區域的掃描過程中發現完整的導彈彈道。通過與已知導彈飛行資料進行比照，進而確定導彈的種類。對於發現的導彈，則根據其型號制定發射點的目標。通過整理，在將這些以報告的形式轉輸給各使用部門。

三個因素決定衛星是否能準確判定導彈的航向： 發射點和目標區雲程層， 衛星自轉率和導彈的推進時間。 這三點直接影響紅外接收器接收導彈助推火焰輻射的紅外線。 紅外線很難穿透雲層。當導彈在雲層下時，DSP衛星紅外傳感器發現不了它。 當導彈穿出雲層後，DSP衛星每間隙十秒鐘掃描到一次（自轉6周/分）。衛星每次掃到的影像只是一個靜止的物體，但將前後的圖像都收集到一起時，導彈的軌跡就很清晰了。

（西單人 05/14/02譯）