空间科技是国家发展的重要战略领域，随着空间科学和应用载荷的技术不断发展，对在轨数据传输与处理的要求越来越高，信息网络技术也亟需提高。载人空间站开展大规模空间科学和应用实验，其应用信息系统为科学和应用有效载荷提供数据传输、存储和处理支持，与传统的卫星载荷支持网络相对比，除了高可靠的要求外，还具有组网规模大、传输带宽高、接入网络类型多，要求维修升级方便等特点。　　针对目前航天航空通信网络的拓扑结构复杂和性能较低等问题，本文提出了一种基于FC-AE-1553的高可靠、高性能适用于航天航空大规模通信的网络构型，对交换式拓扑和总线式拓扑两种拓扑形式下的协议融合进行了深入研究，拓展和提升了协议功能，同时具备很强的应用价值。　　本文的主要创新点和贡献如下:　　(1)创新性地提出了异构式FC-AE-1553网络拓扑构型，支持交换式和总线式拓扑、以及通过设计改进的桥接器将交换式拓扑和总线式拓扑有机融合，可以满足航天航空大规模复杂拓扑的需求。　　(2)创新性地提出了一种异构式FC-AE-1553网络协议，建立了网络分层模型，并为新协议设计了FC-0至FC-4各层的解决方案。　　(3)研究了异构式FC-AE-1553网络的传输带宽和时延特性，分析了影响系统性能的关键要素，解决了异构式网络在实际应用中的问题。　　(4)设计并搭建了基于统一硬件平台的测试系统，对异构式网络进行了功能与性能的测试验证，测试结果表明本网络协议和搭建的系统具备较优异的性能。　　本文提出的异构式FC-AE-1553网络协议及其性能研究已得到初步验证，为空间高性能应用网络测试研究奠定了技术基础，为后续的高可靠领域的工程化设计和研制工作提供了参考与借鉴。