基于星间链路的多层卫星网络是空天地一体化网络的核心组成部分,具有重要的价值,同时也面临着严重的安全威胁,通过建立卫星网络仿真系统可以为其安全问题的研究提供基本实验环境。本文以卫星网络安全策略研究为背景,以卫星网络仿真系统设计为目标,对建立卫星网络仿真系统的关键技术进行了研究,主要工作如下:1.针对OPNET天线模型存在的通用性差、增益计算复杂等问题,改进了天线模型的方向图表示方式和增益计算方法,建立了高效、通用的卫星天线模型;在此基础上,通过对卫星通信链路建立条件、通信时延特性、链路质量因素等问题的研究,建立了卫星通信链路模型;仿真实验表明该模型具有较高的可信度。2.研究了星间链路切换对多层卫星网络拓扑结构变化的影响,给出了卫星网络运行周期的时隙划分算法;设计了一种基于网络拓扑变化预计算和链路状态直接报告的多层卫星网络路由协议MLSNRP,并分析证明了该协议的可行性和高效性;在此基础上,基于有限状态机理论,建立了MLSNRP路由协议仿真模型。3.设计了基于星间链路的多层卫星网络仿真系统框架,基于仿真工具OPNET实现了系统的关键模块;通过对部分卫星网络应用业务的仿真实验,检验了路由模型的正确性,并验证了仿真系统的基本功能;建立了IPSec协议模型,利用仿真系统对其在卫星网络中的性能进行了分析和评估。仿真实验表明本文设计的仿真系统能够有效支持卫星网络安全协议仿真。