红外跟踪识别系统具有分辨率高、抗干扰能力强、隐蔽性高、效费比高等特点，被广泛应用于战场预警、火力控制以及探测制导等领域。

20世纪40年代开始广泛应用在军事领域。根据探测器的发展类型大致分为几个阶段：①40～50年代，红外跟踪系统作为制导装置应用于各类型制导导弹，探测器为非制冷硫化铅单元探测器，采用点源调制探测方式，即非成像制导，优点是设备简单、体积小，但缺点是灵敏度低、抗干扰能力差。②60～70年代，红外多元线列探测器逐步成熟，可以通过一维扫描方式，实现宽视场的目标搜索探测。同时随着制冷技术的发展，探测器的灵敏度有大幅提升。③从80年代开始，二维焦平面凝视红外探测器件发展迅速，凭借其响应灵敏度高、信息数据率高等优势，红外成像设备在军事应用中实现了一个大的飞跃。基于窄带半导体碲镉汞材料的单波段红外焦平面探测器已经成熟，美国、法国等发达国家的长波器件早已达到640×512像素的规模，中、短波器件达到了1024×1024像素甚至2048×2048像素的规模；为应对星载红外观测需求，长线阵的扫描型焦平面器件研制成功，4000像素红外长波以及6000像素红外中、短波长线列焦平面器件相继问世。

红外跟踪识别系统一般由红外光学系统、随动系统、红外探测器、信号处理系统组成。红外光学系统将接收到的目标红外辐射信号汇聚在探测器中心；随动系统进行相应指令下的调转运动；红外探测器对目标辐射能量形成电性信号；信号处理系统对该电性信号进行处理形成跟踪驱动信号，并对获取到的探测信息进行目标识别分析。

红外跟踪识别系统常用的工作波段为短波红外1～3微米，中波红外3～5微米、长波红外8～14微米。其中短波适用于高温和阳光高反目标，中波和长波红外适用于常温或者低温目标。红外跟踪识别系统的工作体制分为单波段成像和多波段成像。单波段成像系统基于单一红外波段进行探测，多波段成像系统基于多个红外波段进行复合探测。

根据红外跟踪识别系统的应用方向和技术类型，其典型应用有：

通过星载红外系统可以对火灾、导弹发射等重要事件进行早期预警。因其轨道高度高、覆盖范围大，成为远距离探测的重要手段。以导弹预警为例，­­美国开展了星载红外导弹预警计划——“天基红外预警系统”，旨在采用星载红外技术实现对指定区域的导弹预警与跟踪识别。其星载红外探测系统从功能上分为两种：一是捕获探测系统，即一种宽视场、扫描型、中短波红外探测器，能够对指定区域进行大范围搜索；二是跟踪探测系统，即一种窄视场、凝视型、中长波探测器，能锁定目标并进行持续跟踪。短、中波红外探测器主要用于探测跟踪主动段和再入段飞行过程中的弹道导弹。长波红外探测器主要用来跟踪和识别中段飞行过程中的弹头和伴随物。通过对目标红外辐射特性和运动轨迹分析，系统可完成对弹头目标的识别分析。在海湾战争时期，美国“国防支援计划”（DSP）卫星便实现导弹发射预警，其携带长约3.63米、口径约0.93米的红外成像系统，8～12秒可以实现对地球三分之一区域的重访。

凭借其空间高分辨率特性可以为机载武器等提供精确目标指示功能，是火控系统中的重要组成部分。以诺·格公司生产的LITENING系统为例，其本质为多传感器架构的光电目标指示和导航系统。根据目标红外图像及其他传感器信息，机组人员可以对地面目标进行捕获、跟踪和识别，实现对目标的精确打击。其中第四代LITENING系统使用1024×1024像素的凝视型探测器，进一步提升了对目标的探测和识别能力。LITENING吊舱被装备在AV-8B、A-10、F/A-18等作战飞机上。

红外导引设备具有高灵敏度、高空间分辨率等优点，具有较强的抗干扰能力。以英国研制的ASRAAM为例，采用了128×128像素的中波凝视焦平面探测器和数字信号处理技术，使导弹具有较强的抗红外干扰能力和瞄准点选择能力。

红外搜索跟踪系统可实现对指定空域快速搜索，对规定目标进行捕获和跟踪，多用于地舰面探测或搜索系统中。早期的红外搜索系统采用线列探测器，可对指定空域实现数据率为几赫兹的搜索探测。但因线列探测器的积分时间只有几十微秒，灵敏度较低，系统的探测能力受到制约。随着面阵探测器技术的成熟，基于凝视面阵探测器的搜索系统快速发展，其积分时间可达几毫秒，探测能力大幅提升。第三代红外搜索系统普遍采用凝视面阵探测器，利用内部补偿机构的反向扫描实现在积分时间内探测器像面的稳定，从而达到稳像补偿效果。以法国“VAMPIRNG”红外搜索跟踪系统为例，开发者利用内部微扫补偿技术，设计完成了基于中波凝视探测器的海军红外搜索跟踪系统。