導彈預警衛星是一種專門針對來襲洲際彈道導彈的探測衛星，是導彈預警系統中早期預警的重要組成部分，用於彌補地面雷達探測的盲區。

其主要探測原理有兩種，第一是紅外探測，確切的說是在外太空宇宙以絕對零度為背景，探測任何飛出外太空的發射器尾焰所帶來的紅外輻射訊號，透過尾焰訊號對其型號與種類加以甄別。第二是光學探測，既透過高畫質攝像頭透過外形進行外觀甄別。

導彈預警衛星的優點在於，由於處在地球靜止軌道，覆蓋面廣，可以做到早期預警，為反應做出準備時間。通常情況下由於地球是圓形，地面雷達即使效能再先進也會擁有盲區，所以只能提供中末端的預警。而在太空中的衛星則可以覆蓋相當大的區域。以一枚彈道導彈10000㎞打擊時間約30分鐘來推算，除去上升段的10分鐘左右時間無法觀測，導彈預警衛星在中段的偵測，至少可以為反擊節省出20分鐘左右的預警時間。

而導彈預警衛星的缺點在於，易遭受反衛星武器打擊，沒有自衛能力，生存能力差。同樣衛星地面控制站也是固定設施，易遭打擊。而在敵方導彈主動推進段才能收集紅外訊號，一旦彈頭脫離發動機進入落體與滑行階段，紅外訊號就會喪失跟蹤。而一些小型戰術導彈由於體積與高度原因也不易被衛星探測到。

目前真正意義上擁有製造與發射導彈預警衛星成體系能力的只有中美兩國，歐洲與俄羅斯尚處於起步發展階段。

導彈預警衛星是一種用於監視、探測和跟蹤敵方彈道導彈的軍用偵察衛星（迄今為止，已經有20多個國家發射了人造地球衛星，但是作為彈道導彈防禦系統重要組成部分和獲取航天發射情報重要手段的導彈預警衛星，卻只有美國和前蘇聯/俄羅斯擁有）。一般來說，導彈預警衛星就是依靠其自身攜帶的紅外探測載荷，收集或者獲取彈道導彈或者運載火箭由於發動機點火、尾焰、氣動加熱等產生的紅外輻射訊號，併成像到焦平面探測陣列，透過對目標/背景訊號的預處理，計算出目標的飛行軌跡或者彈道，適時向地面控制中心發出預警資訊。自從20世紀60年代以來，隨著美蘇兩個超級大國展開軍備競賽特別是核武器競賽，導彈預警衛星作為戰略防禦體系的重要組成部分，越來越受到重視，美國和前蘇聯都建立了較為完善的以導彈預警衛星為核心的天基預警系統。

其中，美國是從1950年代開始研發導彈預警衛星，在1960年代初建立了“米達斯”（MiDAS）試驗型導彈預警衛星系統，到1960年代末期在其基礎上建立“國防支援計劃”實戰型導彈預警衛星系統。海灣戰爭結束之後的1994年，美國空軍又啟動“天基紅外系統”計劃，以逐步取代現役的“國防支援計劃”導彈預警星座。

前蘇聯/俄羅斯是從1960年代開始研發導彈預警衛星，主要是執行在大橢圓軌道和地球同步軌道，以多星組網的形式對彈道導彈以及運載火箭的點火、發射、入軌等進行監視、探測和跟蹤。目前，俄羅斯正在加快部署第三代“苔原”導彈預警衛星，以確保其最限度的全球彈道導彈監視和探測能力（此前的第一代“眼睛”和第二代“預報”導彈預警衛星系統已經先後老化和退役）。

圖注：導彈預警衛星，是現階段發現彈道導彈，實現預警的重要手段和主要措施

導彈預警衛星，是指用於監視和發現敵方戰略彈道導彈併發出警報的偵察衛星。通常被髮射到地球靜止衛星軌道，由幾顆衛星組成預警網。

導彈預警衛星是隨著洲際導彈的發展而於20世紀70年代發展起來的。這是一種地球同步軌道衛星，它利用無線電雷達和紅外敏感望遠鏡，可以不間斷監視敵方的陣地。一旦敵方的導彈起飛，預警衛星能在很短時間發現並實施跟蹤，而且能夠迅速通知地面指揮中心，做出應急反應。導彈預警衛星上裝有高靈敏度的紅外探測器和帶望遠鏡頭的電視攝像機，在敵方從地面或水下發射導彈後數十秒內，紅外探測器即可探測到導彈上升段飛行期間發動機尾焰的紅外輻射，併發出警報。同時高解析度的電視攝像機跟蹤拍攝目標，自動或按照地面遙控指令向防空指揮部發回目標影象，並在地面電視熒光屏上顯示出導彈尾焰的影象。預警衛星上一般還裝有核輻射探測器，往往兼作核爆炸探測衛星。

導彈預警衛星採用高軌道，覆蓋範圍廣，能克服地面防空雷達因電波訊號沿直線傳播受地球曲率影響而不能儘早發現目標的缺點。一般而言，導彈預警衛星能在每8秒～12秒鐘對地球表面上某一特定地區掃描一次，能在50秒～60鍾內識別出導彈紅外源，並且在3分鐘～4分鐘時間內將預警資訊傳送到地面防空指揮中心。根據敵方導彈發射場的遠近，大致可獲得15分鐘～30分鐘預警時間，從而便於己方捕捉戰機，及時組織戰略防禦或實施反攻，它是資訊化戰爭中戰略防禦系統的重要組成部分。

在海灣戰爭中，美國“國防支援計劃”導彈預警衛星系統就曾探測到伊拉克“飛毛腿”導彈發射，並向以色列和沙烏地阿拉伯提供預警。