近年来,随着对空间目标监视系统的重视程度越来越高,天基空间目标监视系统凭借其不可替代的优势,成为了空间目标监视领域的研究热点,而空间目标检测作为其关键技术也受到了广泛关注。空间目标检测的主要任务是从探测器获取的观测图像中获取感兴趣目标的运动状态等信息,而光学探测对空间目标具有良好的探测能力,是天基探测器获取观测图像的主要方式。因此,基于光学探测的空间目标检测技术具有重要的研究价值,鉴于此,本文围绕空间目标天基光学检测技术,在空间目标的可探测性、空间目标检测算法及空间目标成像仿真等方面开展了如下工作:(1)在空间目标可探测性分析方面,首先将其分为三个部分:空间目标光学特性分析、空间目标成像原理分析及CCD传感器噪声特性分析,然后分别进行了讨论。在空间目标可探测性分析部分,以地球静止轨道(GEO)卫星为观测目标,详细分析了不同形状卫星在不同观测时刻的光反射特性,在此基础上得出空间目标的最佳观测时段以及可观测时段;接着对空间目标成像原理进行了分析,推导了成像模型;最后分析了CCD传感器噪声特性,考察了不同因素对噪声强度的影响。(2)在空间目标检测技术方面,首先对基于星图识别的空间目标检测过程进行了详细介绍。在此基础上,针对单检测器星图识别率较低的现象,提出了基于多检测器融合的星图识别算法。针对单帧检测时易出现虚警的问题,提出了基于相邻帧检测融合的空间目标检测算法;经实验验证表明:基于多帧检测器融合的星图识别算法具有较高的识别准确率,且对星点位置噪声和干扰星具有良好的稳定性;基于相邻帧融合的空间目标检测算法对虚警有较强的抑制能力,且对图像噪声和干扰星具有较好的稳定性。(3)在空间目标成像仿真方面,由于航天任务风险高、代价大、周期长等原因,难以在短期内获取真实的天基观测数据,导致在空间目标检测技术的研究过程中,缺少真实数据对提出的算法进行验证。因此,在空间目标可探测性分析的基础上,通过对空间目标成像仿真过程的分析,设计实现了一个空间目标天基光学成像仿真系统。该仿真系统能获取任意轨道、任意观测时段、不同形状、不同尺寸的空间目标仿真观测图,为提出的星图识别算法和目标检测算法提供了验证数据。