随着空间应用领域的不断扩展，航天器上有效载荷的规模越来越大，工作模式越来越复杂，传输速率越来越快，对网络的传输带宽、实时性和可靠性提出了更高要求。传统有效载荷网络系统主要采用MIL-STD-1553B总线，传输速率仅为1Mbps，电缆网重量大，可扩展性差，无法满足未来空间应用需求，有必要对未来大型航天器有效载荷网络的结构和性能进行研究。　　本文针对空间有效载荷的特点，给出多舱段有效载荷网络结构设计方案，并对其核心网络FC-AE-1553的性能进行详细研究。给出具体网络参数，优化网络方案，为未来我国大型航天器多舱段有效载荷网络建设提供参考。　　(1)调研了国际空间站的网络结构和多舱间互连方式，论述了国内外在大型航天器网络性能研究方面的相关工作。　　(2)分析了未来大型航天器的特点，给出适合未来我国大型航天器有效载荷系统网络结构方案。明确了该方案的核心网络FC-AE-1553的拓扑结构、分层协议、通信机制以及影响网络性能的主要因素。　　(3)对目前交换设备中几种主流调度算法进行研究。根据空间有效载荷和FC-AE-1553网络的特点，改进了ISP调度算法，设计了一种更适合空间有效载荷网络交换设备的调度算法pri-ISP。　　(4)采用OPNET仿真软件，构建了多舱段有效载荷网络模型，包括网络拓扑模型、网络控制器模型、网络终端模型、交换机模型以及路由器模型等。　　(5)针对某型号大型航天器任务有效载荷系统的应用实例，对构建的有效载荷网络模型进行性能分析。仿真结果表明:本文设计的网络结构能够满足未来空间应用需求;相比仲裁环型拓扑结构，交换型FC-AE-1553网络性能更优。