利用红外线技术从外空探测弹道导弹主要取决于两个因素∶一，是否能从外空探测到弹道导弹驱动阶段助推火焰发出的红外线；二，是否能区分导弹作为红外线放射源与其它放射源，如∶火灾，爆破，地面背景。

弹道导弹根据其射程可以分为三种。洲际弹道导弹（ICBM）射程大概在6,000英里左右。射程在620至3,250英里之间的称为中程弹道导弹，短程弹道导弹射程小于620英里。后两种通常称为战区弹道导弹(TBM)。

导弹自发射至击中目标又可分为三个阶段：第一个阶段为助推阶段，自发射至导弹发动机燃毁。洲际弹道导弹大概用1至2分钟；第二个阶段为外太空飞行阶段，从发动机燃毁至重返大气层。由于这个是在外空飞行，导弹除重力外不受任何阻力并冲至其最高发射点。战区导弹由于射程较近，基本上不存在第二阶段，而一枚射程为6,000英里的洲际导弹在外空中要飞大概二十五分钟左右。最后一个阶段为重返大气层阶段，大概几秒钟之内，导弹便会从64至68英里的大气层顶端冲向地面。由于剧烈的大气摩擦，弹头此时会剧烈升温。

探测高达2000华氏度的导弹助推火焰气体发出的红外线是从空间探测导弹发射的关键。无论在结构，速度和成分上，助推阶段发出的热焰是不均匀的。热焰包括几个流层和超音速冲击波区，其结构和物理特性如光子量，声波，烟度，电干扰强度等，也因助推染料不同而各异。另外，弹道，射速，高度，天气情况（如风速，温度，云）， 弹体设计等均会对其产生影响。助推火焰及气体的辐射主要以红外线的方式发散出来，一小部分是紫外线，而可见光段的能量却是非常的小，具体能量分配比例亦取决于助推染料。由于固体与液体助推染料的不同，红外线感测器以此来区分发射的导弹的种类。 早期的导弹如美国的Atlas I ，Titan，和苏联的SS-6都使用液氧和煤油 (Kerosene, RP-C)或液氧。这些导弹的火焰却非常的亮，易于分辨，后来改进的助推染料降低了火焰辐射。固体助推剂由于加入了铝粉，加大了推力，但却增强了红外辐射。 在红外区电磁光波又可分为短，中，长三个波区。热的尾气浪主要辐射中，短波。凉一点的物体如重返大气层的导弹，助推器或地球物体能发射长波。中，短波段的红外线在光谱上位于水蒸气和二氧化碳的2.7 microns附近，长波在4.3 microns附近，具体因助推染料而定。 在导弹刚刚发射后，空气中的水蒸气及二氧化碳可以吸收掉大部分放射出来的红外线，但是导弹气体的高温，高压以及释放出的二氧化碳使真正辐射出的红外线频段变化，致使红外能量从低于2.7-micron 或高于4.3-micron的波长段漏出。因此，红外传感器具备测定最敏感波长2.7- 4.3 micron，同时又可以测定临近区间（特别是2.69-2.95 和4.3-4.5 micron 区间便可以发现接近地球表面的火箭目标， 这其中包括如飞机，火灾及爆炸现场等。

美军使用的防御支持系统（Defense Support System, DSP）卫星上装有一个长12英尺的施密特红外望远镜，其设置与卫星自转轴成一个小角。卫星每分钟自转六周；望远镜把收集到的红外线聚集投在其底端的红外感应器上。红外感应器再将红外线转换成电信号。早期DSP卫星上使用的是硫化铝红外感应器，当其冷却时（300k）最佳红外波长测定区间介于1-3micron之间。收集到红外信号只是复杂过程的第一步。下一步卫星上的电子系统要从千万种红外信号中寻找出有用的目标，当卫星从地表区域掠过时，每秒钟要成像7,000个光样本，每一个样本有一个亮度参数，低于介定亮度参数的样本会被立即删除。每一个样本会与同一地区之前，之后的样本进行比较以确定其亮度是否达到峰值。为了防止数据过载， 低威胁率的样本会被马上删除。经过选择后的光信号再转输到地面信号处理中心。 地面处理还要在进一步选择接收到的信号。 用前后比较法， 如发现某一区域的信号瞬间有变化，计算机可以锁定观测区域。卫星可以从大区域的扫描过程中发现完整的导弹弹道。通过与已知导弹飞行资料进行比照，进而确定导弹的种类。对于发现的导弹，则根据其型号制定发射点的目标。通过整理，在将这些以报告的形式转输给各使用部门。

三个因素决定卫星是否能准确判定导弹的航向： 发射点和目标区云程层， 卫星自转率和导弹的推进时间。 这三点直接影响红外接收器接收导弹助推火焰辐射的红外线。 红外线很难穿透云层。当导弹在云层下时，DSP卫星红外传感器发现不了它。 当导弹穿出云层后，DSP卫星每间隙十秒钟扫描到一次（自转6周/分）。卫星每次扫到的影像只是一个静止的物体，但将前后的图像都收集到一起时，导弹的轨迹就很清晰了。

（西单人 05/14/02译）