现如今无论是边境摩擦,还是低烈度的局部冲突,甚至是中等规模的边境战争,都会出现火炮的身影,火炮在现代战争中发挥着无可替代的作用。快速发现敌方发射的弹丸并对敌方发射武器阵地进行定位是反炮兵作战的首要环节,如何在复杂的战场环境中快速发现弹丸目标也成了炮位侦察雷达的一个重要研究内容。本文以某战场多传感器武器定位系统为项目背景,设计了一套基于多传感器的炮位侦察系统。首先,为了解决传统炮位侦察雷达预警时间损失过大以及战场静默能力较差的问题,针对弹丸类目标出膛瞬间的高温高热特性,本文选择将红外传感器与相控阵雷达相结合,提出了一种红外发现目标并触发雷达确认和跟踪的工作方式,兼顾了红外系统的高精度测角优势与雷达系统的高精度测距测速优势,实现对弹丸目标的快速发现和定位,同时还能保证较短的预警时间和较强的战场静默能力。然后对雷达分系统进行了相应的总体设计,具体包括工作模式设计、雷达波形设计、基于多传感器针对弹丸目标的波束编排方式设计,并通过外场实验验证了设计的可行性。接着,对信号处理中的关键技术进行了研究,重点对动目标显示、动目标检测、恒虚警检测以及精细多普勒估计的方法进行了仿真分析和比较。继而着眼于实际雷达系统的工程应用,完成了雷达信号处理分系统的设计与实现工作。根据需求选择了信号处理机的实现平台,并于该平台完成了信号处理关键技术的设计实现工作,且对信号处理分系统中通信模块进行了对应的设计与实现。最后对基于多传感器的炮位侦察总系统进行了外场模拟实验,对不同射角的情况进行了多次测试,验证了总系统的性能。实验结果表明该系统可以达到指标要求,对单兵火箭筒等弹丸目标的探测距离达到10km,定位反应时间约720ms,定位误差约50m。说明本文研究的基于多传感器的炮位侦察系统具有不错的性能和一定的应用前景。