본 논문에서는 고속으로 비행하는 원거리 표적의 궤적을 추적 및 예측하는 방법을 제안한다. 일반적으로 표적의 3 차원 위치 정보를 획득하기 위해 레이저나 레이더를 사용한다. 그러나 레이저의 경우 고속 표적 조준이 매우 어려우며, 레이더는 비교적 정확하나 비용이 매우 고가이다. 이에 본 논문에서는 적외선 스테레오 카메라를 사용하여 표적이 비행하면서 발생시키는 열을 추적 정보로 활용하는 방법을 제안한다. 원거리 표적의 3 차원 위치 정보를 계산하기 위해 긴 베이스라인을 가지는 스테레오 환경을 구축하였으며, 제안된 열원의 선두부를 찾아내는 방법을 통해 표적의 위치를 정밀하게 찾아내었다. 또한, 표적에서 획득한 3 차원 위치 정보들을 이용하여 표적의 실제 궤적을 3D 형태로 시각화 하였으며, 회귀분석을 통해 표적의 다음 궤적을 예측하였다.