随着信息技术的发展，单一功能的信息系统已经不能满足人们对于多种类型信息的需求。现阶段的各类信息系统是在相对独立的条件下建立起来的，具有不同的网络、体系结构、协议、标准和功能，实现系统与系统之间的信息交互具有一定的困难。空天地一体化信息网络综合了地面、航空和航天各个系统资源，构成的一体化信息网络能够为具有不同需要的用户提供全方位的通信、广播、定位、导航等各类信息服务，是未来信息融合的手段之一。做为天基网络一部分的低轨卫星网络在传输实时和非实时业务提供QoS保障方面具有高轨和中轨卫星具有不可比拟的优势。由于低轨卫星网络节点数目较多，而且存在相对运动，路由算法是低轨卫星网络重要研究内容之一。本文重点研究了基于IP的低轨卫星网络空间段路由算法，在算法的设计过程中涉及到如下几个问题：　　第一，低轨卫星网络一些动态QoS指标优化的问题。由于低轨卫星网络是全球性网络，网络内部数据分布不均衡，并且由于星地之间的切换使得单条链路上的数据流量变化剧烈。目前一些以固定QoS指标（例如最小星上跳数，最小传播延时）做为优化目标的路由算法不能够很好的适应低轨卫星网络动态特性。本文提出了基于蚁群优化的低轨卫星网络路由算法，专门考虑到低轨卫星网络的动态特性（不只是拓扑结构，还包括链路剩余带宽，路径延迟等），提出了切换通告策略，随机路径搜索策略等。这些策略使得改进后的路由算法能够相对快速的收集网络中快速变化的状态信息。　　第二，实现多QoS路由过程中，对最大最小QoS的优化问题。对于承载多种业务应用的网络来说，单一的QoS指标不能够很好的反映业务的QoS需求，也不能够充分利用网络资源。目前多数的QoS路由只能够优化类似最小延时，最低成本等这类加性和乘性QoS，而对于剩余带宽这类最大最小QoS无能为力。本文在基于蚁群优化的路由算法之上，添加了优化最大最小QoS指标的能力，使得路由算法变成一种通用的能够优化各种类型QoS指标的路由算法。通过对不同的QoS指标匹配不同的权重，实现了DiffServ框架下的多QoS约束路由算法。仿真表明，在网络中同时具备语音以及数据业务的情况下，数据流能够从网络中各取所需，按照各自的最优路径选路，充分利用网络资源。　　第三，多径路由，星地切换带来的数据包失序问题。多径路由能够充分利用网络带宽，提高网络吞吐能力，但是多径路由会造成TCP连接数据失序到达现象。此外低轨卫星网络中的星地切换也会产生数据包失序现象。本文分别采用数据包转发区域划分以及预切换的方法，避免了这两种数据包失序现象的产生。从路由的层面上，实现了对TCP协议的支持，为TCP连接提尽力供稳定有序的数据流。值得一提的是，由于蚁群优化算法具有天然的路径定量评价能力，所以特别适合多径路由。