天基红外预警卫星是为实现预警目的,监视和发现敌方弹道导弹的侦察卫星.天基红外预警卫星系统是导弹防御系统的重要组成部分,在未来的航天作战中具有重要地位.该文针对"天基红外预警卫星预警过程"这一问题进行了系统深入的仿真研究.首先,简要介绍了该课题的基本背景情况、研究的目的和意义,详细讨论了天基红外预警卫星国内外的发展概况,系统分析了该领域的未来发展趋势.其次,在调研了天基红外预警卫星基本原理、工作过程和任务要求的基础上,分析了卫星有效载荷执行预警任务的整体过程,根据扫描型和凝视型相机对目标的探测原理,建立了扫描型和凝视型相机探测视场演示模型,并给出了具体实现方法.再次,根据目标运动状态估计和弹道预报的基本原理,建立了弹道导弹动力学方程,并考虑了目标机动情况下模型的选取方法;依据卫星与目标在空间的几何位置关系,建立了应用广义卡尔曼滤波技术所需的系统状态方程和测量方程,并给出了滤波算法的具体实现方法.最后,通过仿真计算,得到了扫描型和凝视型相机的探测视场演示仿真图像;进行了目标运动状态滤波估计计算,分别得到了相应的状态估计值和估计误差曲线;应用四阶龙格库塔方法对导弹动力学方程进行了数值积分,得到了相应的预报值和误差曲线,并计算出目标的最终落点经纬度数据.仿真结果表明,该仿真模型可以比较直观的演示卫星预警过程和分析估计与预报数据.