未来的空间信息网络能实现陆基网络、空基网络、天基网络互联互通,高效智能的结合信息获取、信息处理、信息发布于一体。未来的高通量卫星能够为宽带信息广播与地面终端接入提供服务,改变人们的生产与生活方式,实现无处不在的宽带接入能力。加快构建空间信息网络具有重要的战略意义,但是传统的S/X/C波段难以满足数据高速率传输的要求。Ka波段频率范围为26.5GHz~40GHz,能够提供3500MHz的可用带宽,可以显著提高空间通信数据传输速率,但是Ka波段容易受降雨影响,恶劣天气可能使信道丢包率过大、造成通信链路中断。为了保证空间通信数据高效稳定传输,本文设计了一种基于部分观测马尔科夫过程(Partially Observable Markov Decision Processes,POMDP)的自适应数据传输策略。基于ITU-R降雨衰减预测模型,利用Markov转移过程模拟雨衰事件,求解信道转移概率矩阵。已知一降雨事件的降雨衰落深度,对降雨事件进行合理的信道划分,降雨过程等效为从一个状态转移到另一个状态,状态转移具有马尔科夫特性。利用降雨衰落斜率模型求解转移概率矩阵,从而利用有限状态Markov链模拟雨衰事件。考虑自适应传输策略判决算法复杂度,我们将Ka波段建模为两状态时变信道模型Gilbert-Elliot信道。为了保证数据高效稳定传输,基于POMDP,设计了Ka波段点对点和多条下行链路自适应传输策略。空间通信一般采用空间通信传输协议CFDP、LTP的延迟反馈确认模式,获得延迟的信道状态信息(Channel State Information,CSI),发送端根据延迟CSI预测信道状态。因为空间探测器受功率限制,无法通过保留链路余量来维持链路稳定,设计了基于信道置信概率进行自适应策略判决的Ka波段点对点数据传输方案。此外,空间探测器与多个地面站进行通信时,不同地面站天气状况不同,不同链路GE信道状态不同,设计了基于多条链路置信概率的自适应功率分配数据传输方案。结合功率分配方案,以地球同步轨道卫星通信系统和近地轨道卫星通信系统为例,设计了Ka波段多条下行链路自适应传输策略。对比Ka波段固定参数数据传输方案,验证了设计的自适应传输策略可以有效提高空间通信数据传输吞吐量。