随着人类航天事业的发展，空间碎片环境问题日益严重，受到人类越来越广泛的关注。为了保证航天器在轨安全运行，需要设计航天器防护结构，空间碎片环境模型是设计航天器防护结构的基础。由于起步比较晚，目前我国还没有自主研发的空间碎片环境模型，导致无法准确评估在轨航天器的碰撞风险。因此，对空间碎片环境模型的研究有非常重要的意义。空间碎片环境模型的建立主要依据碎片数据库的建立和建模理论的完善，本文研究基于探测数据获取空间碎片轨道参数分布方法，并以NaK液滴（钠钾液滴）观测数据为例，由NaK液滴观测数据推导了NaK液滴轨道参数分布。本文的主要研究内容如下：首先，通过建立波束驻留模式雷达观测几何模型和原位探测器探测模型研究不同轨道参数碎片探测数据分布。调研波束驻留模式雷达观测和天基原位探测建立相应的探测模型，探测模型可以将碎片轨道参数数据转化为观测数据，统计不同轨道参数碎片的模拟探测数据得到轨道参数到探测数据分布的条件概率，这是由探测数据推导碎片轨道参数分布的基础条件。其次，研究由探测数据获取轨道参数分布统计推断方法。分析已有条件，使用贝叶斯统计推断方法，利用探测数据、碎片轨道参数先验分布和不同轨道参数范围碎片的探测数据分布推导碎片轨道参数后验分布；讨论了碎片轨道参数先验分布的确定方法；最后用模拟算例验证贝叶斯统计推断由探测数据获取空间碎片轨道参数的可行性和正确性。最后，研究NaK液滴空间分布特性。利用NaK液滴雷达观测数据和贝叶斯统计推断方法推导NaK液滴轨道参数分布；使用NaK液滴源模型模拟的方法推导NaK液滴时空分布特性；对比两种方法推导得到的NaK液滴空间分布，结果显示两种方法所得NaK液滴轨道参数分布具有相同的分布特点。本文通过对空间碎片探测原理的研究，建立波束驻留模式雷达观测模型和原位探测器探测模型，通过模拟计算可以得到不同轨道参数碎片的模拟观测数据分布，是后面统计推断的基础；将贝叶斯统计推断应用于空间碎片探测数据推导中，用模拟算例验证了统计推断方法的可行性和正确性；最后以NaK液滴观测数据为例，推导了NaK液滴轨道参数分布，并与源模型模拟NaK液滴数据对比，两种方法所得结果吻合的很好，进一步验证所用方法的正确性。虽然我国目前还没有波束驻留模式雷达观测数据和天基原位探测数据，但对探测数据处理方法的研究是十分必要的，因为这是建立空间碎片环境工程模型数据库的基础，同时对未来空间碎片环境的探测实施方案制定具有一定的指导意义。