日益复杂的太空环境对太空飞行安全造成日益严重威胁。因此空间目标的监测技术对于航天器安全飞行日益重要。另一方面,空间目标的监测是太空军事对抗不可缺少的技术环节。空间目标天基监测系统是未来太空感知的主要手段,是空间目标监测领域的前沿技术,对航天任务乃至国家安全都具有战略意义。地基光学望远镜、雷达探测器和无线电信号探测器组成的监视网,能够对空间目标进行探测和跟踪。但是,受到气象、地理位置和时间的限制,使得该监测网对于小目标以及目标细节的观测效果不尽人意。天基光学监测技术对空间小目标能够得到更好的监测效果。但是搭建天基光学监测需要大量的人力和物力,所以前期的监测算法和监测方案等都得在地面上进行模拟调试。本论文在对空间碎片和目标的监测特点进行分析的基础上,开展了在地面上利用计算机重现恒星背景星图的研究,提出一种空间碎片光学监测方案。本文研究的内容包括以下几个方面:1.研究了天基光学检测系统涉及的时间系统和坐标系统,分析了各坐标系统与地球岁差、章动之间的联系,给出了相关概念和数学表达式。研究了卫星的轨道模型,以及开普勒轨道根数。2.对Tycho-2星表进行了深入理解,对该星表格式进行了详细介绍。根据课题需求对星表数据进行了子星表提取,缩小了星表数据量。3.通过分区搜索的方法,提高了恒星点目标的搜索效率。研究了恒星平位置到视位置的转换,给出了详细转换流程和转换公式。实现了恒星点目标到位图数据的转换,通过卫星轨道根数与卫星位置和速度的关系,实现了星图视轴指向的更新,从而完成了动态星图的重现任务。4.开发了一套恒星目标重现软件系统,包括子星表提取软件,恒星点目标快速获取模块、视位置计算模块和星图显示与保存模块。设计了可视化用户界面。5.提出了一种空间碎片光学监测方案,对该方案的重要参数进行了计算,提出了一种天基光学监测系统成像方式。探讨了该方案涉及的关键技术和技术难点,并提出了简单的解决方案。