临近空间飞行器的战略价值近年来受到世界范围内的普遍关注，各国纷纷在该领域进行了积极的探索，由于其所处环境的特殊性及其自身特点，对测控网提出了更高的要求。目前陆基测控网对其能够提供的空间覆盖率不到20%，因此测控将主要依靠天基测控网。本文从接入和数据传输两个方面，对临近空间飞行器测控网中的关键技术进行了分析和研究。临近空间飞行器的高速飞行会导致频繁的切换，本文设计了相近接入的接入策略，有效减少飞行器的切换次数，并且保证飞行器到接入点的距离维持在一个较低的水平。同时飞行器在特定区域会产生大量的侦察数据需要发送，而在其他时间则数据业务较少，基于此本文设计了预留与按需分配相结合的接入算法，保证飞行器快速接入测控网，并为其动态分配合适的数据信道带宽。数据传输方面，由于等离子鞘套的影响，临近空间飞行器的链路误码率较高，现有的组帧格式在这样的链路环境下表现不佳，因此本文设计了一种改进的分段校验组帧格式，在高误码率的链路环境下，表现出更好的适应性。在OPNET网络仿真平台，本文搭建了天地一体化测控网络，对飞行器的接入策略、接入算法和组帧格式进行仿真分析，仿真结果表明接入策略和接入算法有效保证飞行器快速接入测控网并有效减少切换次数，分段校验组帧格式有效降低了高误码率环境下的数据丢包率。