空间碎片数量日益增多，已严重威胁到航天器的在轨运行安全。光电探测设备是空间碎片的重要探测手段，在中高轨区域（尤其是高轨GEO区域）具有绝对的观测优势。通过观测及数据处理获得碎片的轨道根数，进而进行空间碎片危险交会预警计算，并进行航天器规避机动，能够有效避免航天器碰撞事件的发生。为了更有效地对空间碎片进行观测，需要对测站的布局、设备探测能力、观测策略进行评估。对空间碎片探测设备的效能建模仿真技术是进行各项评估的重要手段。　　本文针对地基光电探测设备的探测特点，对过探测设备视场的空间碎片，进行探测信噪比计算，通过与探测器的探测阈值进行比较，判断碎片能否被探测器探测到。本文建立光电探测设备的效能评估模型，并进行了模型比对和实验验证。对光电探测设备的效能的影响因子和探测能力进行了分析，在应用方面对测站布局、观测设备参数选择、观测策略等不同目的的效能进行仿真。论文主要工作如下:　　一、对探测信噪比计算所需的各项参数进行分析建模，对主要模块的算法流程和输入输出参数进行了分析。主要包括:1）过视场计算，包括几何过光电探测设备视场和天光地影判断;2）碎片信号辐射量建模，模拟碎片反射的太阳光到达探测器被接收的程度，对光源在探测器上的投影进行了模拟;3）背景信号辐射量建模，将背景光源分为连续光源和面光源;4）根据探测原理进行信噪比计算，并判断碎片能否被探测器探测到，实现光电探测设备效能评估的建模。　　二、对空间碎片光电设备效能评估模型进行与相关软件的比对验证和观测实验验证，并对比对结果的差异进行了分析。将模型与现有的相关软件（包括STK和PROOF软件）进行比较;对GEO轨道上的碎片进行观测，分别进行观测成像比较和信噪比相关参数比较。结果显示成像仿真中过视场碎片与星表中相应天区的亮星均能在仿真观测中得到，碎片信号值的误差主要来源于碎片特性，背景信号值的误差考虑测站及其周边的光污染情况，信噪比判断可满足碎片可探测性仿真要求，说明仿真模型基本能满足对光电探测设备效能评估的需求。　　三、在光电设备效能评估模型的基础上，对光电探测设备探测空间碎片的影响因子进行分析，并对设备本身的探测能力进行分析。建立最小碎片尺寸计算模型，与已知设备的相关介绍进行比对验证，并对相关的观测实验进行了分析，同时分析了最小碎片尺寸的影响因子。　　四、对效能评估模型进行应用分析。包括单个设备的探测效能、测站位置对碎片探测的影响、GEO区域碎片的观测策略、LEO区域碎片观测（包括多个测站组合和单个测站多台望远镜组合等）仿真评估。