对于当前的空天通信系统,即空间卫星网络和平流层飞行器网络来说,基本上处于相互独立的运行状态,不同网络的节点之间无法直接进行业务通信,这难以保证各种类型空天信息平台综合与实时应用的服务质量,且会产生资源浪费,尤其是在当前的作战系统中,军用卫星系统通过提供信息支援来提高作战平台的作战效能已变得越来越重要。通过构建空天一体化信息网络、进行空天组网,实现异构网络的融合与互联,可以有效改变这种现状。空天一体化信息网络是卫星通信网络与平流层通信网络的聚合网络,可支持子网内的数据传输与处理。随着空天一体化信息网络在航天航空通信中发挥着越来越重要的作用,它的路由问题也变成了一个研究重点。近年来,延迟容忍网络(delay-tolerantnetwork,DTN)网络架构与概念的提出使空天一体化信息网络中的异构区域网络可以拥有统一的网络协议——束(Bundle)协议。该协议可以容忍网络的延迟和间断连接。然而,当前的DTN路由协议大都片面的集中在单个卫星骨干网或者无人机网络,而在空天一体化信息网络中的联合路由协议的研究较少。本文提出了适用于空天一体化信息网络的、基于联合时空图的联合路由算法。其中,联合时空图包括两个子图:确定时空图与半确定时空图。由于空间层卫星骨干网节点的移动轨道是已知的,所以对该层网络构建了一个确定的时空图模型;另一方面,假设无人机网络节点进行周期性、且可预测的移动,从而对该层网络构建了一个半确定的时空图模型。为了构建此半确定时空图模型,引入了离散时间齐次的半马尔科夫预测模型,对无人机节点之间的接触概率与接触时间进行预测。为便于路由查询,将时间维度从边信息中去除,从而将联合时空图转化为状态空间图。利用得到的状态空间图,提出了一个中继节点转发规则,从而实现了卫星骨干网的确定时空图与无人机网络的半确定时空图模型相结合的空天一体化联合路由。仿真结果表明,本文所提方案的预测精度较高,所提出的空天一体化联合路由在实现空间和平流层间立体化通信的同时,能够保证较好的数据递交概率和延迟性能。