随着高新技术的发展和航天应用需求的扩大,越来越多的航天任务已经无法通过单颗卫星来完成。因此,由多颗通过星间链路相互连接的卫星节点组成的分布式卫星系统显然已经成为各个领域研究的热点。这种系统具有规模庞大,结构复杂,功能全面的特点。微纳卫星网络（MS）作为一种新颖的空间分布式系统,具备星群协同运行、网络重构迅速、系统健壮性好等特点。然而,由于微纳卫星网络的移动性和任务环境的复杂性,其拓扑结构变化频繁,从而给网络连通性和服务质量（Qo S）带来了巨大挑战。高效的拓扑控制机制是保障网络连通和Qo S的重要手段。因此,研究动态管理星间链路的拓扑控制方法具有重要的理论和现实意义。近年来,无线传感器网络（WSNs）和移动自组织网络（Ad Hoc）中跨层优化的成功应用,为在动态业务负载下提高微纳卫星网络的服务质量提供了新的途径。然而,目前基于上层信息直接调用底层链路资源来提高网络性能的理论和技术研究仍十分有限。因此,本文针对微纳卫星网络在不同运行环境下业务负荷动态变化导致的网络服务质量（Qo S）下降展开系统而全面的研究,提出了一种基于动态链路补偿的跨层拓扑控制（DLC-CLTC）方法。该方法能够根据不同的网络负载,高效、自适应地卫星网络的拓扑结构,从而保障网络的Qo S。主要的研究内容如下:（1）在分析卫星网络特点及数据传输过程的基础上,我们对微纳卫星网络进行了理论建模,并基于该模型提出DLC-CLTC方法。该方法通过跨层交互,将运输层的缓存占用信息直接发送给数据链路层,实现对链路资源的按需动态调用,从而使网络在突发业务下具有良好的数据传输能力。我们还利用排队论分析了DLC-CLTC。在典型的泊松（Poisson）业务下,得到了卫星节点输出缓存中的平均队列长度。（2）MATLAB和OPNET在DLC-CLTC算法性能评估中的联合应用。基于微纳卫星网络模型和OPNET的三层建模机制,在OPNET中分别建立了进程域、节点域和网络域的微纳卫星网络模型。然后,通过在OPNET中调用MATLAB引擎库函数,实现MATLAB与OPNET之间的信息交互,从而实现联合仿真。我们的仿真结果和相关分析表明,提出的DLC-CLTC可以显着提高网络的吞吐量和时延性能。