近年来,红外探测技术迅速发展起来,因其优越的特性,目前已广泛应用于军事和民事的许多领域。红外探测系统的作用距离是评价红外探测系统性能的重要参数之一,对其进行估算有重要意义。红外探测系统作用距离的影响因素主要有:目标与背景的红外辐射特性、大气对红外辐射的衰减特性和红外系统自身的性能等。因大气环境的复杂性和大气分子的选择性吸收使得大气透过率是个复杂的量。光谱比探测率是表征探测器性能的代表性参数,大小与光谱响应度和探测器的噪声有关。本文从辐射度量学出发,根据红外探测系统最基本的探测原理,建立了红外探测系统作用距离理论计算模型。针对光谱比探测率问题,考虑了本征光电导探测器的的响应特点和主要噪声机构,推导了光电导探测器的光谱比探测率的表达式。计算分析了不同工作温度的HgCdTe探测器的光谱比探测率与背景视场的变化关系。针对大气透过率的问题,采用大气传输软件MODTRAN软件计算分析了大气组成成分,海拔,季节,地域纬度,气象天气等诸多条件对大气透过率的影响,其中重点分析了3~5μm和8~13μm两个波段的大气透过率的变化及原因。为使MODTRAN计算出的大气透过率能够与理论模型相结合,采用光谱等分法将探测波段分割成许多个小波段,结合MODTRAN计算每个小波段的平均大气透过率,并建立了相应的大气透过率数据库。视觉阈值信噪比与探测概率有关,利用origin软件建立了信噪比关于探测概率的函数,利用该函数改进了作用距离模型,根据所得的光谱比探测率模型,修正了作用距离模型,利用光谱等分法再次改进了模型,将模型中的积分形式化成了求和形式,以Catherin-FC型热像仪为例,通过计算验证了改进后的模型具有一定的准确度。最后计算分析了探测高度,地域,季节,相对湿度,降雨,雾霾,天顶角,搜索高度以及有云天气等大气条件对红外系统作用距离的影响及变化关系。