摘要:高速暗弱点目标的稳定探测是当前天基红外探测系统面临的关键性能瓶颈。此类目标在无动力飞行阶段红外辐射信号极弱、飞行速度快、成像信噪比低,导致高轨红外对地探测平台的探测能力受限,亟需发挥低轨平台倾斜对空探测优势。研究从低轨道红外探测系统的物理链路出发,系统集成目标与背景红外辐射特性、光学成像设计以及探测系统物理约束等多维因素,构建了多维参数联合优化模型。该模型以归一化加权乘法型综合评价函数为核心,实现了对谱段宽度、中心波长、探测器工作温度、光学角分辨率、光学口径和光学系统工作温度等关键系统参数的全局优化。基于典型低轨长波红外探测系统构型开展的参数寻优与性能仿真结果表明,相较于联合优化前,系统在观测切线高低于40 km时,探测灵敏度平均提升68.372W/sr@4000 km;在40~60 km平均提升22.162 W/sr@4000 km;在60~80 km平均提升1.438 W/sr@4000 km;80 km以上背景影响减弱,灵敏度提升不明显。联合优化后的系统可以实现对高速暗弱点目标无动力段的稳定探测,最优探测灵敏度可以达到1.036 W/sr@4000 km。研究结果为低轨长波红外探测系统的系统级配置优化提供了理论支撑与实践路径。