西藏羊八井大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air ShowerObservatory,LHAASO)计划以探索宇宙线起源为目标,提出在海拔4300米的西藏羊八井宇宙线国际观测站建设覆盖1平方公里的大型复合广延大气簇射阵列。平方公里阵列(KM2A)作为LHAASO的主体阵列,旨在实现对河内γ源的精确测量,给出宇宙线源的判据。KM2A规模达一平方公里,包括5000多个电子探测器和4万平方米分布式μ探测器。为了研究探测器的性能,进一步优化物理目标,我们进行了KM2A的预先研究。本文就KM2A工程阵列预先研究的进展进行了详细介绍。　　 论文首先对宇宙线物理的基本知识和研究现状进行了简单的回顾。接下来,介绍了羊八井LHAASO计划,并重点阐述了平方公里探测器阵列(KM2A)的规划和预先研究方面的内容。实验上,对光电倍增管(XP2012B型)的性能进行全面的测试,包括其增益水平、高压响应、脉冲信号输出线性度以及地磁效应的影响等。同时,考虑到羊八井实验环境的因素,对使用的高压模块电源的温度系数和纹波系数等参数提出具体指标并进行测试以满足实验要求。论文还介绍了预研阶段使用的电子学和DAQ系统,并对相应的电子学台阶和放大器的高、低增益进行了监测和刻度。实验上,搭建了用于电子探测器性能测试的telescope,利用宇宙线μ,对探测器的单粒子幅度谱、时间分辨和位置响应一致性等特点进行了细致的研究。另外,为优化探测器的设计,从实验和模拟两方面开展了系列探索,如建立一套基于GEANT4的模拟程序来研究探测器的光收集问题。随着在北京高能所工程阵列的搭建和顺利采数,实验已给出初步的数据分析结果,并显示电子探测器和电子学、DAQ系统能够保持稳定、正常的工作状态,同时也为优化探测器和电子学DAQ设计提供了参考。最后,文章对预先研究进行了总结,并对LHAASO计划做了积极展望。