随着空间技术在军事行动中的应用,各国大力寻求空间军事威慑,来保证国土安全不受威胁。建立空间防御系统,对探测、监视和跟踪来袭目标至关重要。相对于单星观测,多颗卫星通过联合观测具有无法比拟的优越性,可以扩大可靠跟踪的范围并且获得更加准确的目标信息。对低轨星载传感网络中星载传感器进行信息融合与资源调配,可以使得资源得到合理的规划与调配,从而大幅度地提高对目标的跟踪定位性能。本文研究的内容主要包括以下几部分:首先,在单星覆盖性能研究的基础上,对星载传感网络进行探讨,分析了星载传感网络星座设计所需考虑的约束条件、设计的原则等。通过Matlab/STK的互联对星载传感网络星座进行仿真设计,搭建了7种星座方案,分别在卫星高度、数量不同时星座对中国大部分大陆地区及沿海地区的覆盖性能进行对比,实现了星载传感网络对目标区域的无缝覆盖;从提升目标的覆盖性出发,搭建了星载传感网络对弹道导弹的跟踪场景,仿真结果表明星载传感网络具有良好的跟踪覆盖性能。其次,基于星载传感网络系统,推导了双星定位、多星定位的无源几何定位原理,并设计仿真实验分析跟踪目标的卫星数量不同时,跟踪精度的变化情况。通过结合扩展Kalman滤波、无迹Kalman滤波及信息滤波器,实现了基于EIF的非线性集中式观测值扩维融合算法和基于UIF的非线性集中式观测值扩维融合算法,并对两种融合算法进行了仿真验证。仿真结果表明两种融合算法可以有效的将多传感器观测到的数据信息进行融合,能较快的达到高精度跟踪,并快速实现跟踪收敛,基于UIF的非线性集中式扩维融合算法对导弹自由段的跟踪性能更佳。再次,对星载传感网络星座系统对目标探测中涉及的覆盖、时间等影响因素进行了研究,并通过层次分析法建立了星载传感网络星座系统资源管理模型。结合MATLAB和STK软件进行仿真验证,对比了简单随机分配资源管理算法与基于层次分析法的资源管理算法,结果表明两种算法均能对星载传感器进行有效的调度,其中,基于层次分析法的资源管理算法的跟踪精度更高,交接次数更少,实现了跨星跨区域的目标定位中的资源管理的目的。最后,开发设计了“星载传感网络信息融合与资源调配”的GUI系统。整个系统由单星覆盖性能、星载传感网络优化设计、目标定位与信息融合及资源管理四大模块组成。以可视化的形式对主体程序进行了集成设计,只需要输入相应的参数,便可对相关模块进行仿真,避免了在程序中反复修改,使得各模块形象直观,具有一定实用价值。