近年来,随着近地轨道卫星的快速发展,卫星物联网（satellite-based internet of things,S-Io T）将为第五代（fifth generation,5G）移动通信以及下一代大规模机器类通信（massive Machine Type Communication,m MTC）提供经济高效的全球覆盖和宽带接入。然而,如何实现高效的m MTC仍然是一个开放难题。本文重点考虑S-Io T的m MTC业务场景下,大量传感器设备采用短包通信同时接入时,现有的正交导频（Regular orthogonal pilot,RP）机制效率受限的难题,研究了基于混合导频非正交多址接入（hybrid pilot Non-Orthogonal Multiple Access,HP-NOMA）协议。首先研究了导频和数据叠加传输的叠加导频（superimposed pilot,SP）NOMA机制,并分析了采用连续干扰消除（Successive Interference Cancellation,SIC）和连续联合译码（Successive Joint Decoding,SJD）时的系统中断概率和可达吞吐量性能,然后进一步研究了S-Io T不同系统参数下HP-NOMA机制的适配场景。由于SP机制导致传统基于最小方差的信道估计在S-Io T场景下失效,首先提出了一种基于岭回归的迭代信道估计（ICER）算法,并根据用户设备接收功率的统计信息来识别导频冲突。在卫星-地面的阴影莱斯信道衰落条件下,推导了S-Io T系统采用SP-NOMA机制时SJD和SIC两种译码方式下系统的中断概率和可达吞吐量的表达式。基于此,进一步优化了叠加导频和数据信息的最优功率分配系数。蒙特卡洛仿真验证理论推导的准确性,并在不同的包长情况下,比较了SP-NOMA和RP-NOMA的可达吞吐量性能,仿真结果表明SP-NOMA更加适用于短包通信的m MTC场景。在此基础上进一步深入研究HP-NOMA机制,探索S-Io T不同通信参数下的最优导频机制。首先基于Kaczmarz算法提出了一种低复杂性的ICEK迭代信道估计算法,并加入收敛因子以加快估计算法的收敛速度。给出了HP-NOMA的中断概率表达式,对HP的关键参数推导了闭合表达式并进行优化。本文创新性是在S-Io T场景设计了HP-NOMA机制,分析了S-Io T不同参数下,采用RP、SP和HP时的系统性能,并给出了三种导频机制的最优适配场景并进行了仿真验证。