本发明公开了一种基于MODTRAN和SHARC联合仿真的中高层大气背景红外成像方法：根据探测器相对大气层位置建立探测视线模型；采用MODTRAN和SHARC联合计算得到中高层大气背景红外辐射数据，并构建包含波段、纬度、季节、切点高度、观测高度、天顶角和太阳天顶角的辐射特性数据库；输入参数检索辐射特性数据库，建立红外成像模型，结合灰度图算法生成中高层大气背景红外图像。本发明采用联合仿真计算解决了MODTRAN和SHARC在计算中高层大气背景红外辐射的局限性，计算结果更加精确合理，并建立了中高层大气背景红外辐射特性数据库，能够进行任意参数下的中高层大气背景红外辐射计算和红外成像仿真，适应中高层大气的时空变换特性，为中高层大气背景红外探测提供理论支持。