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我国传统的星地通信方式基本上是地面控制中心直接与飞行器进行通信，但随着新的导航系统的建成，通信服务需求不断增加，这种通信方式越来越不能满足要求。目前国外已经进行了星间网络相关协议的标准化，但是照搬国外通信协议不能很好的兼容我国现有的星地通信协议。本论文以实际项目为依托，改进了我国传统的星地通信协议，使其具有星间网络通信功能，能够为空间数据提供可靠传输服务。本论文首先研究了SPCS协议族的结构、应用与发展趋势，分析了空间分包协议、SCPS-TP协议、SCPS-NP协议以及AOS空间数据链路协议的设计思想；在研究了大量星际网络通信协议之后设计了星间链路一体化协议，星间链路一体化协议服务于导航卫星网络，向外提供一站式遥控、上行注入、星间自主定轨和遥测下传几个功能接口，为数据提供面向连接的传输服务和非面向连接的传输服务。其次，论文针对卫星网络的时变性特点，重点研究了保证数据可靠传输的机制，结合SCPS-TP协议改良了SNACK机制与超时重传机制。最后，利用卫星运动的规律性，论文采用离线路由算法实现了卫星通信时的动态路由功能。在论文所述的工作中，采用VC 6.0 提供的MFC编程实现了星间链路一体化协议仿真软件，并在多台装有windows操作系统的PC机上运行仿真软件搭建全数据仿真平台。不同PC机上运行的仿真软件模拟不同的卫星节点，卫星节点之间通过以太网来模拟数据传输。仿真平台对协议数据传输功能进行了和对外接口功能进行了测试，对数据传输时延和卫星节点数据流量做了计算。仿真测试结果表明协议设计方案完全满足预先设定的技术指标要求，论证了星间链路一体化协议中数据结构设计的可用性和传输控制策略的有效性，以及使用Dijkstra算法计算路由表的可行性。因此本论文所提出的协议设计方案为进一步开发满足实际工程应用需求的卫星通信协议奠定了基础。