更强大、更可靠、更灵活的天基红外系统
根据美国物理学会对助推段拦截的评估，国防支援计划卫星只能探测到穿透云层后的弹道导弹，以7000米高度为例探测到弹道导弹时已经是发射后44秒，考虑到约20秒的跟踪延迟，拦截弹最早只能在64秒后发射，很难对固体洲际导弹进行助推段拦截，而对助推段更短的近程弹道导弹，助推段拦截更是成为泡影。并且，在使用DSP卫星的过程中，美军反映该系统预警时间短，误报率和漏报率的问题始终没有解决，对跟踪飞行中段的导弹、监控中近程弹道导弹的探测能力有限，而且信息系统平台也有传输和集成方面的问题。
正鉴于此，美国不断改进DSP系统，增加了地面、海基移动接收站，进一步提出了天基红外系统计划（SBIRS），这是一个旨在满足美国21世纪前30年的综合系统。美国天基红外系统计划从1992年开始一直持续到今天，主要任务是为美军提供全球范围内的战略和战术弹道导弹预警，对弹道导弹从助推段开始进行可靠稳定的跟踪，为反导系统提供关键的目标指示功能。
天基红外系统提供了更为强大、可靠和灵活的弹道导弹预警信息，不仅可以更早地探测到远程和洲际弹道导弹的发射，增加了对飞行中段弹道导弹的探测跟踪能力，还在设计之初就考虑到对中近程战术弹道导弹的探测跟踪能力。最早规划的天基红外系统是一个包括高轨道星座、低轨道星座和地面数据接收处理设施构成的复杂的综合传感器系统。
天基红外系统的高轨道星座包括2颗高椭圆轨道卫星（HEO）和4颗静止轨道卫星（GEO），主要用于接替国防支援计划卫星进行关键的战略和战术弹道导弹发射和助推段飞行探测任务。天基红外系统的低轨道星座包括24颗低轨道卫星，这个项目源自更早的“亮眼”计划，主要用于执行对弹道导弹飞行中段的精确跟踪任务，并提供了将弹头从诱饵和弹体碎片中区分出来的识别能力，并可直接向拦截弹提供目标引导数据。天基红外系统的高轨道和低轨道部分合作提供了覆盖全球的探测跟踪能力。
2001年天基红外系统的低轨道星座部分从美国空军转交给美国导弹防御局，并改名为“空间跟踪与监视”（STSS）卫星系统，2009年STSS的两颗技术演示验证卫星发射上天并验证了其能力。天基红外系统的静止轨道卫星的红外载荷要更为丰富，包括高速扫描型红外探测器和高分辨率凝视型红外探测器，它们均为近红外、中红外和地面可见波段三色红外探测器，使用被动辐射制冷方式，具有很高的敏捷指向控制能力。
天基红外系统是美国弹道导弹预警系统中关键的组成部分，但研制过程中面临诸多问题。根据美国政府问责办公室2009年的评估报告，天基红外系统项目预算从最初的40亿美元快速膨胀到120亿美元以上，还存在技术不成熟、软件复杂性过高以及项目监管不力等诸多问题。天基红外系统的进度更是屡次拖延，原定第一颗高椭圆轨道卫星2001财年交付，第一颗静止轨道卫星2002财年交付。实际进度分别延迟了7年和10年。但天基红外系统在未来很多年内依然都将是美国唯一的天基红外预警监视项目。