卫星通信技术具有覆盖广泛、接入方便和远程通信等特点，小卫星编队飞行技术不但具有卫星通信的特点，而且能够充分发挥网络中每一颗小卫星的优势，使系统获得更好的性能。传输控制协议（TCP协议）是目前在因特网中应用最为广泛的传输协议。但是基于地面有线网络的TCP协议无法良好的应用到链路质量较差的卫星通信中，所以如何提高TCP协议在卫星通信中的应用性能逐渐成为了一个热点研究课题。本文在分析了现有的几种TCP改进方案的基础上，针对卫星通信的特点，给出了一种简单有效的端对端的TCP改进方案N-TCP协议。论文的主要工作如下：首先对小卫星编队技术进行了详细的介绍，包括应用领域和国内外的发展现状，然后根据FLOWER星座的卫星轨道参数，设计了一个简单的编队环形网络。接着介绍了TCP协议的具体实现，并且详细阐述了TCP的拥塞控制机制，分析了卫星链路的特点，给出了卫星通信中TCP协议所存在的问题和具体的改进方向。基于有线的TCP协议假设丢包都是由于网络拥塞产生的，但是在卫星链路中，丢包有可能是链路质量差引起的，本文根据链路中积压的报文数来区分丢包的具体原因，从而采取不同的拥塞控制方案，可以使拥塞窗口长时间的保持在一个较大的数值上，保证了系统的吞吐量，提高了系统的性能。然后介绍了OMNeT++仿真软件的使用方法，详细介绍了TCP协议在仿真软件中的实现过程，并搭建了编队卫星的网络仿真模型。最后对N-TCP协议的拥塞窗口和吞吐量进行了仿真分析，通过与TCPReno、TCPTahoe算法的对比，验证了N-TCP算法明显改善了现有的TCP算法。