我国目前的空天通信系统基本处于相互独立的运行状态，不同体制的终端之间不能实现业务互通，不但造成资源浪费，而且其服务质量难以支持各种类型空天通信平台的综合与实时应用。改变这种现状的有效手段是进行空天平台组网。首先，本文对空天网络的异构链路进行了深入研究，针对当前空天异构组网的研究现状及其存在的问题，提出异构链路统一接入的需求，并对空天网络的系统架构进行了新的部署。本文提出的方案只需要在原有网络中新增空天基站和异构接入汇聚服务器两种节点，而不需要对原有的节点进行改造，具有良好的兼容性和可扩展性。其后，本文提出了异构协议适配与链路自适应方法、统一承载异构接入汇聚技术方案，并在其基础上采用“LLCoverMultipleIPTunnels”技术，提高通信的可靠性，为一些特殊应用提供QoS保障。然而，考虑到空天网络拓扑的动态性特点，本文在空天异构组网的方案中引入自组织组网技术，结合空天异构组网场景的实际情况，提出了基于空天异构链路质量的多路径路由算法，实现了统一承载异构接入汇聚技术和自组织组网技术的有机融合，能有效地提高组网效率和传输效率。最后，本文搭建了空天异构组网系统级仿真平台，在不同场景下对各种组网方式进行了性能评估。结果表明，本方案能使不同体制的通信设备互联互通，并充分利用频谱和空间资源，缩短通信距离，扩大覆盖范围，而基于空天异构链路质量的多路径路由算法能保持链路的连通性、避免切换，并实现多路径并发传输，兼顾了空天异构组网的可靠性和有效性。