空天网络是由运行在不同轨道、承担不同任务的卫星、临近空天飞行器、地面系统,通过星间、星地链路构成的天地一体化综合网络。空天网络能够实现智能快速地信息采集、处理和传输,已成为各国卫星与航天科学研究的重点。空天网络中的业务具有持续通信时间短、业务数据量巨大、业务数据的完整性要求高的特点,需要空天网络能够提供快速、高可靠的接入性能,现有地面、卫星网络中的接入算法无法满足空天网络的需求。本文研究比较了现有地面、卫星网络中的接入算法,结合空天网络的特点,提出了综合考虑带宽需求,路由跳数和生存时间的基于环境感知的接入算法。考虑到遍历搜索算法求最优解复杂度大的问题,本文提出了基于贪婪算法的次优接入算法和基于贪婪算法与遗传算法结合的次优接入算法,仿真验证了所提算法的有效性。分布式卫星系统以其高性能、低成本、高可靠性、高适应性的特点,成为空天网络研究的重要方向。目前针对分布式卫星系统的研究集中于卫星关键技术、编队飞行技术和自主运行技术,对可靠拓扑的研究很少。分布式卫星系统中卫星节点布置于太空,一旦失效,修复难度很大,由此会对整个系统功能带来严重影响。因此,本文对分布式卫星系统中可靠拓扑设计进行了研究。提出了一种适用于分布式卫星系统的可靠拓扑结构——环形交叉备份拓扑结构。通过与现有拓扑结构进行对比分析,验证了所提拓扑结构在信息传输能力、拓扑结构可靠性和易实现性方面优于传统拓扑结构。