低轨卫星数据链在Link-16数据链的基础上加入低轨卫星节点对数据链消息进行中继转发,以增大其传输距离,适应现代战争中跨域联合作战的模式和不断增加的防御距离。由于低轨卫星数据链系统是基于时分多址（Time Division Multiple Access,TDMA）的系统,时隙资源的分配对其网络的吞吐量等指标具有显著影响,因此动态时隙分配算法一直都是数据链系统的研究重点。此外网络规划是低轨卫星数据链网络管理的关键,也是进行数据链组网的基础,合理的网络规划可以极大程度保障网络的可靠性及安全性。因此,设计具有高吞吐量的动态时隙分配方案和高效的网络规划软件能够有效提高低轨卫星数据链网络的性能和网络规划的效率。本文主要对低轨卫星数据链的动态时隙分配算法进行研究和网络规划软件进行设计开发,研究内容如下:（1）在时隙预测阶段,本文提出了基于回声状态网络（Echo State Network,ESN）的稀疏化的自适应增强ESN（Sparse Adaboost-ESN,SA-ESN）时隙预测算法。对于时隙数据具有非线性特征的网络参与组（Network Participation Group,NPG）,本文采用SA-ESN时隙预测算法对其进行时隙预测。该算法采用稀疏化的Adaboost算法作为集成框架,并将ESN作为弱学习器,能够在不影响算法预测精度的前提下减小模型的集成规模。仿真结果表明,相较于Adaboost-ANN和ESN机器学习算法,本文提出的SA-ESN时隙预测算法的均方根误差更小,预测效果相对稳定,预测准确率有较为显著的提升。（2）在时隙分配阶段,本文提出了一种基于改进图着色理论（Improved Graph Coloring Theory,IGCT）的时隙分配算法。IGCT算法对传统的图着色问题增加约束,在同一条边上的两个顶点着色不同的基础上,达到与任意一个顶点相连的所有顶点着色也不同的效果,且着色数最小。使用IGCT算法进行时隙分配,可以实现在网络拓扑结构已知的情况下,为两跳范围内的节点分配不同的时隙,两跳以外的节点可以分配相同的时隙,从而提高时隙的利用率,增大网络的吞吐量。利用OMNe T++网络仿真软件进行仿真分析,结果表明,与传统的五步预约协议（Five Phase Reservation Protocol,FPRP）和动态TDMA协议（Dynamic TDMA Protocol,D-TDMA）相比,本文提出的IGCT时隙分配算法在不同网络规模下,节点的平均吞吐量均有提升。（3）针对低轨卫星数据链的网络规划周期长、计算量大的问题,本文进行了网络规划流程的设计和网络规划软件的开发。首先在现有数据链网络规划系统的基础上,总结了网络规划要素,设计了一种基于作战任务的网络规划流程。然后依据网络规划流程,设计网络规划软件模块,并在Qt creator中对各模块进行了开发。利用本文开发的网络规划软件进行低轨卫星数据链的网络规划,可以减小网络规划人员的工作量,缩短网络规划的周期。