空间探测任务的日益复杂，星上集成的承担不同功能角色的载荷设备和科学仪器越来越多，对星上网络的数据处理能力也提出了更高的要求。而这种能力不仅仅局限于单一的高速率传输，在包括可靠性、确定性等在内的质量服务保障方面，也显得极为重要。SpaceWire作为一种新兴的、集众多优秀设计思想于一身的高速数据传输网络，在速率方面相较于其它传统总线拥有不可替代的优势。然而，因其特殊的流控、路由机制，却也带来了网络阻塞、不确定时延等问题。鉴于此，本文从拓扑结构、质量服务机制出发，就如何给具备冗余特性的SpaceWire网络提供可靠性、确定性服务展开了较为深入的研究。首先，针对目前应用SpaceWire技术新出现的质量服务（QoS）需求，围绕SpaceWire网络的拓扑结构特点以及尚未成型的SpaceWire质量服务协议栈，完成了较为详尽的分析研究工作。在此基础上，提出了包含节点、路由器、拓扑结构在内的冗余网络系统验证方案，并且为其设计了合理的质量服务模型，明确了质量服务保障机制的运行机理，进而从原理上确保了冗余网络的QoS特性。其次，通过对质量服务模型中SpaceWire、 PID、 RMAP以及SpaceWire-D等若干协议的详细研究，利用Verilog HDL语言开发了具备良好用户接口、模块化、符合标准规范的RMAP协议IP核；拥有端口扩展特性、可配置支持2级或3级组自适应路由、实现了轮询仲裁机制的1010非阻塞交叉路由矩阵IP核；同时，在借鉴确定性传输协议草案基础上，设计了通用性较好、可提供QoS服务（含可靠性、确定性）的逻辑功能单元，并据此完成了节点、路由器的设计，也就是从硬件、固件设计的角度保证了QoS服务方案的可实现性。最后，利用Driver Studio、Visual Studio等系列软件工具完成了PCI驱动、DLL动态链接库的开发，并搭建一个SpaceWire冗余网络验证平台，设计系统测试软件，用以验证分析QoS服务机制的合理性、方案的可行性。大量的功能仿真、验证测试及效率分析结果表明，本文设计的可提供质量服务机制的SpaceWire冗余网络，充分发挥了SpaceWire链路的高速特性，与此同时还确保了网络中数据包的确定性、可靠性传输，能够满足空间网络中不同类型数据流的初级质量服务传输需求，对将来SpaceWire技术的进一步研究和应用，具有启发、借鉴意义。