近年来,许多国家和公司都越来越重视空间网络的实际应用,掀起了空间网络建设与关键技术研究的热潮。而路由算法是网络高效运行的关键,因此,为空间网络设计高效的路由算法十分重要。空间网络的链路时延大、链路断续连通,是典型的DTN网络,直接采用地面互联网协议体系,将导致网络的链路利用率低下,QoS需求难以保障。美国国家航空航天局(NASA)提出了CGR(contact graph routing)路由算法,来适应DTN网络环境。但该算法仍存在一些问题,对业务的保障仍然不尽如人意。针对空间网络的特征以及适应于DTN网络的高效路由算法的需求,本文主要进行了如下研究工作:首先,本文分析了传统静态图理论在DTN网络环境下的不适应性,并针对单业务发送时的QoS保障需求,设计了基于时变图可靠链路容量的时变网络路由算法(TDRR)。该算法利用存储时间聚合图模型,分析链路误码率带来的丢包问题,引入了剩余容量修正模型以及存储时间聚合图边容量修正模型,修正了发送数据时链路容量的占用比,提高了利用存储时间聚合图计算最大流的可靠性。并且该算法利用最大流算法,通过多径传输单业务,保障业务的时延,提高了业务的投递率。最后通过MATLAB仿真对比TDRR算法与Dijkstra算法的性能,仿真结果表明TDRR具有更好的性能。其次,本文综合考虑了链路误码率和业务量的影响,设计了基于业务感知的DTN网络路由算法(SSDR)。该算法引入了多业务并发的拓扑更新机制,通过对多业务需求进行优先级排队处理并实时更新网络拓扑,减小了多业务竞争资源的概率。同时,该算法引入了时变网络的路由表更新机制,提出了一种适应于DTN网络的路由表格式,在原有的路由表项中加入了等待连通时间,使得业务传输过程中进行高效存储转发成为可能。最后通过MATLAB仿真对比SSDR算法与CGR算法的性能,仿真结果表明SSDR算法具有更好的性能。最后,本文为了验证DTN网络路由算法在实际场景中的性能,设计并实现了DTN网络路由算法仿真软件,并将本文所设计的两种路由算法在DTN网络路由算法仿真软件中实现。此外,本文设计了基于低轨卫星应用的测试场景,并搭建了仿真平台,在仿真平台中运行DTN网络路由算法仿真软件,测试软件的功能以及路由算法的性能,为未来天地一体化信息网络的建设提供了平台支撑。