本发明涉及星网探测多目标轨迹关联方法，属于目标跟踪识别等技术领域；用表示在t时刻处于卫星i探测范围内目标的集合；设定为集合的元素个数即卫星i探测范围内的目标个数；用 表示集合 内目标的状态值； 表示由产生的量测值；设定从星网视角，由目标产生的量测值集合为Trk；定义单个目标被单颗卫星观测到一次为一组量测，计算星网对多目标的量测值Ntrk；对量测值进行一次关联，形成一次关联值N′trk；对量测值进行二次关联，形成二次关联值N′’trk；本发明实现信号级星网模拟系统进行超大规模星座进行分布式协同探测仿真时，对多目标轨迹实时和正确关联。