本发明涉及一种多层次拦截防御系统的多源探测融合算法，包括步骤：S1、通过多源探测器对运动目标进行探测，获取不同特征信息；S2、得到多种探测方式获取的信息矩阵；将每一采样时刻的采样数据，按照特征进行类型划分，把待分析的探测数据分为m类；选择具有同类特征的数据进行映射泛化处理，得到探测信息函数，再提取出需要的特征种类，得到特征目标函数；构造出最优目标函数从而得到全局最优解。本发明提供的一种多层次拦截防御系统的多源探测融合算法，能对各类探测器的探测信息进行融合，进行更多元的特征融合选取，且在相同特征上，能更接近于最优探测值，从而更易对目标进行探测识别。