随着天地一体化进程的不断推进,低轨卫星网络因其广覆盖、低时延的特点,在实时通信、金融等领域有着广泛应用。因此,各国正积极构建大型低轨卫星网络,例如Starlink。目前,大多数的研究成果主要集中在低轨卫星的路由设计领域,而忽略了拓扑对星间组网效率和星间通信质量的影响。此外,大型低轨卫星网络中卫星数量众多,现有的星间拓扑构建方法并不适用。因此,本文在分析现有拓扑构建方法的基础上,利用卫星运行的周期性规律,设计了星间拓扑,本文的具体工作如下:其一,为了兼顾不同的通信需求,本文提出了静态拓扑（Static Topology of LEO Satellites,STLS）。构建STLS的关键在于卫星星座分析、链路评估以及建链策略。本文首先通过STK仿真工具求解最佳相位因子、分析星间可见性和链路方位角、仰角和距离随时间变化的趋势;其次针对不同的通信需求,综合考虑了星间距离和连接可视时间两个因素,提出了链路评估函数;最后为每颗卫星分配两条同轨固定链路和两条相邻轨间的固定链路,且得出了卫星在任意时刻距离最近的相邻轨道卫星保持不变的规律。仿真结果表明STLS提高了通信性能,避免了链路切换,有效降低了时延。其二,本文分析了STLS的局限性,提出了动态拓扑（Dynamic Topology of LEO Satellites,DTLS）。DTLS为每颗卫星分配三条固定链路和一条动态链路,使拓扑更加灵活可靠。构建DTLS的关键在于固定链路的选取、时间片的划分以及动态链路的建立。固定链路基于STLS选择,并且有两种组合方式,保证了卫星间的连通性;时间片个数与每轨道卫星数相同,保证了不同时间片内动态链路间的相关性;动态链路则连接比相邻轨间链路距离更短且遵循规律的非相邻轨道卫星。仿真结果表明DTLS可以较大程度地降低通信时延,减少信息转发跳数,从而提高网络性能。其三,为了提高DTLS的稳定性,本文分析了卫星失效的情况,对受影响的卫星提出了三种重构策略。进一步,基于最大连接度、相对最小链路时延设计了链路重构算法（Dynamic Topology Reconstruction Algorithm,DTRA）,根据DTRA可从三种策略中得出距离相对最短的策略。仿真结果表明DTRA明显降低了时延。综上所述,本文为了解决大型低轨卫星网络的拓扑构建和重构问题,首先提出了STLS;其次在STLS的基础上设计了DTLS;然后考虑到拓扑的稳定性,提出了DTRA;最后通过仿真实验验证了算法的有效性及拓扑结构的优越性。