空天网络是以航空航天平台为载体,实时智能化获取、传输和处理信息的网络系统。该网络具备高度的自主运行和管理能力。空天网络中的通信节点类型、业务类型和传输模式正在向着多样化的方向不断发展。在这样的背景下,多卫星之间的协作传输机制与用户接入流程控制成为了提高空天网络负载均衡性,提高传输资源利用率的重要手段。本文提出了一种多卫星协作传输场景,即在高轨卫星(GEO)与低轨卫星(LEO)通信高负载的情况下,通过GEO间激光信道通信的方式转发源GEO业务数据以分担通信负载,并提出新的多信道业务流量配置方法。从而突破单链路卫星信道的速率限制,解决单一链路数据传输的方式的传输速率受限、可靠性低的缺点,提高高低轨卫星间的业务信道利用率。另外,传统卫星通信中依据信号接收强度选择距离近的接入点方法难以满足现代空天网络的要求。需要面对不同业务和网络情况进行有更具有针对性的接入选择与多址接入通信。因此,本文根据空天环境特点、用户实际需求和网络负载现状,研究影响网络接入性能的因素,设计出适合空天网络的接入方法、提出了“固定／预约／轮询”分配的时分多址方案,针对空天网络的实际需求对现有TDMA方式进行优化。最后,基于OPNET仿真软件搭建了空天网络接入仿真平台,并在网络场景中针对所提接入选择和多址方式运行了系统级仿真。