本文研究并实现了一种分布式航天器自组织网络协议系统。在硬件平台(TIMSP430F5438和TI DM365)上实现自组织网络节点的入网、退网、载荷数据传输、编队控制以及故障诊断与恢复功能。　　本文首先研究了分布式航天器自组织网络的发展现状，分析了分布式航天器自组织网络的应用场景与环境，总结出分布式航天器自组织网络的自身特点，描述了分布式航天器自组织网络的应用需求。结合网络特点与应用需求，提出采用MESH运控网络和PMP载荷数据传输网络的双层网络架构设计，阐述了双层网络架构方案中涉及的关键技术，包括接入技术、拓扑控制、路由技术、协作定位，定相与QoS体系。然后，定义了网络系统的工作模式以及与之对应的工作流程，包括运控网络建立、节点入网/退网、网络正常运行和网络监测与维护，采用网络分层的思想设计运控网络和载荷数据传输网络的协议体系，包括物理层、MAC层、路由层、传输层到应用层，并自底向上逐层对协议体系进行说明。接着，本文描述硬件方案设计，运控网络使用MSP430和全向天线，载荷数据传输网络使用DM365和窄波束天线，规定硬件系统接口协议。最后，设计网络协议栈软件方案的系统框架图和流程图，并采用多任务模块的方式实现协议栈软件系统。经过演示验证，基本满足自组织网络的应用需求，也能够满足性能要求。　　最终，本文在硬件平台完成了分布式航天器自组织网络演示系统开发。