空间是继陆地、海洋和空中之后,人类又一新的活动与发展领域,空间信息网是连接陆海空天一体化信息系统的纽带,是一项战略性基础设施。其资源受限和无线通信等特点使得网络性能与拓扑结构密切相关,不合理的网络拓扑会大量减少网络容量,增加分组传输延时,降低网络抵御节点失效的健壮性。因此,采取有效的措施进行拓扑控制,形成优化的拓扑结构,对于改善网络整体性能具有重要意义。针对空间信息网冗余自组织、任务分区、长途链路多和链路误码率高等特点,提出一种基于分级网络结构的、分布式、容错拓扑控制算法。算法包括簇内拓扑优化、簇间拓扑优化和拓扑维护三个阶段。簇内拓扑优化阶段,通过维护节点与其邻域内节点的k条最优节点不相交路径保证簇内拓扑k连通的同时,剔除链路冗余；簇间拓扑优化阶段,选出能与邻近簇内节点通信的边界节点,将边界节点和连接不同簇边界节点的链路组成的拓扑影射为二分图,链路基于传输延时赋权,通过计算赋权二分图最优匹配维护邻簇间k条节点不邻接的链路；得到所生成拓扑后,节点基于对称机制调整发送功率。通过拓扑维护使网络在运行过程中仍能保证良好的网络性能。采用NS2网络模拟软件和基于Linux自行开发的仿真平台,对所提拓扑控制算法进行仿真,结果表明：算法能为空间信息网构造优化的网络拓扑,有效减少节点平均邻居数,减少干扰,提高信道复用能力和网络吞吐量；使节点能量优化使用,延长网络连续稳定运行时间；减少长距离通信链路使用概率,减少通信延时；保证网络良好的抗毁性和容错性的同时,无明显增加开销。