随着卫星数据通信业务应用的推广,单卫星工作模式已不能满足指数式增长的数据传输需求,基于多平台结构组网的空天信息网络应运而生。空天信息网络环境特殊,各个终端节点都处于实时运动状态,网络连接时断时续,因此研究多平台组网通信环境下的多址接入算法具备重大意义,且一个低时延高效率的数据多址接入,也是当前应对紧急突发事件、未来建立和推广“空中基站”通信业务的必要保证。S-ALOHA随机多址接入协议相对灵活,当终端想要发送数据时,在时隙开始处发送即可,适用于突发性较强的空天信息网络数据传输。但是当网络负载不断增大时,其数据传输的接入成功率会随之激烈下降。时延捕获S-ALOHA多址算法是在S-ALOHA的基础上加入时延捕获机制,虽然其性能指标相比原来有所改进,但其接入成功率在重载时仍下降严重甚至为0,无法满足空天时变网络的业务需求。综上所述,本文提出了两种基于时延捕获机制S-ALOHA多址的改进算法。本文通过分析空天多平台结构组网通信环境下运用时延捕获S-ALOHA多址接入算法遇到的难点,从数据接入流程出发,设计了基于预约机制的S-ALOHA多址接入算法。该多址接入算法融合了基于不同传输速率的预约/普通时隙机制、瞬时功率升高机制、联合时延-功率捕获机制和均匀退避算法机制,同时考虑到实际数据通信过程中莱斯信道衰落因素的影响,建立了空天信息网络环境下基于预约机制的S-ALOHA算法的基本模型及工作流程,推导出其数据通信的平均传输时延、接入成功率的表达式。通过实验仿真,保证了算法原理模型与公式推导的一致性,得到在实时变化的网络拓扑环境下,数据传输的接入成功率和平均传输时延特性有所提高。同时考虑到预约机制多址算法的接入成功率在重载时下降严重甚至为0的情况,本文在原预约机制算法基础上加入扩频机制,设计了基于扩频机制的混合多址接入算法的基本模型,并推导出相应的表达式。通过仿真分析证明,在动态变化的业务负载数目及无线信道衰落的影响下,该算法的接入成功率相对预约机制算法也有所提升。之后本文从多方面论述对比了预约机制和扩频机制的多址接入算法,得出了这两种接入算法的各自不同适用场景,在此基础上,根据STK软件构造的卫星星座图,模拟仿真了一个空天多平台结构组网环境下的实际接入模型,验证了两种接入算法的可靠性。