空间信息网是融合了陆海空天信息系统的综合性网络,具有通信距离远、覆盖面积广、不受地理条件限制等诸多优点,在侦查监视、通信保障、导航定位等领域具有重要应用价值。空间信息网通常处于恶劣或敌意环境,极易受到干扰和破坏从而导致网络服务质量下降,快速、准确地发现故障、定位并诊断故障对于保障网络安全、可靠和持续稳定运行具有重要意义。针对空间信息网特点,提出了一种分布式拓扑故障诊断算法,算法由故障检测节点选举、故障诊断和故障等级评估三个模块组成。故障检测节点选举模块采用最小支配集算法,在网络中选举一部分节点,以分布式的工作方式协作的检测网络故障,优化网络资源的使用：故障检测模块采用基于依赖图的方法初步检测网络故障,再通过发送检测包的方式进行故障的进一步定位；故障等级评估模块综合网络拓扑连通性和多重网络应用环境下的差异业务特征作为网络可靠性测度,借助对链路和节点的重要度的评估判定故障等级,分析故障对网络性能的危害程度及修复代价,为网络重构策略的有效实施提供基础。使用NS2网络模拟软件对所提出的空间信息网故障诊断算法进行仿真,仿真结果表明,选举检测节点并基于依赖图的故障检测机制能实现较高的正判率,有效定位故障,并控制检测开销；故障等级评估机制能在多重网络应用环境下获得更符合实际的评估结果,为选择合适的重构策略提供依据。