LEO卫星通信系统具有通信时延低、研发成本低以及通信组网灵活等优势,受到了各航天科技大国的重点关注。而高效、可靠的星间路由算法对卫星网络性能发挥至关重要。但是,目前的LEO卫星网络星间路由算法在可靠性方面仍然存在诸多挑战:一方面,由于LEO卫星网络的高动态拓扑变化、全球流量分布不均衡,致使卫星节点和链路易发生拥塞;另一方面,由于受星间链路稳定性差、开放性、暴露性等特点的影响,网络内部路由易遭受恶意攻击。因此,为了解决以上的问题,本文深入研究了LEO卫星网络的可靠性路由算法。具体的研究内容如下:（1）针对卫星节点和链路的拥塞问题,提出了基于QoS保障的LEO卫星网络可靠性路由算法。该算法从QoS保障角度考虑,通过减小卫星节点和链路拥塞发生概率,降低因拥塞导致队列溢出所产生的丢包,提高路由转发的可靠性。首先,基于改进的轨道发言人机制完成全网链路状态数据库更新,并构建一种多QoS约束且能实现全球流量均衡分布的最优路由模型。其次,采用拓扑剪枝预处理以及拉格朗日松弛技术完成最优路径的求解,若最优路径不存在则计算一条缺省路径。然后,将求得的最优路径或缺省路径采用压缩编码机制转换,得到用以指导数据包实际路由转发的路径ID表。最后,经仿真测试验证,此算法在平均端到端时延、丢包率、吞吐量、流量均衡指数以及归一化链路负载等方面均表现不错。（2）针对卫星网络中潜在的内部路由攻击问题,提出了一种基于节点信任度的LEO卫星网络安全路由算法。该算法从路由安全角度考虑,通过及时检测和隔离卫星网络中恶意节点,降低因恶意节点发动诸如黑洞、灰洞等攻击造成数据包被恶意丢弃的影响,提高路由转发可靠性。首先,利用D-S证据理论构建一套用于评估卫星节点信任度的动态信任评估模型,包括直接信任、间接信任以及聚合信任模型的设计。然后,采用此套信任评估模型对一种低开销基于轨道预测的LEO卫星网络路由算法进行安全信任加固,设计出基于节点信任度的LEO卫星网络安全路由算法,包括基础路由模块、动态信任评估处理模块以及动态健康诊断处理模块的设计。最后,经仿真测试验证,此算法在分组投递率、丢包率均表现不错。