星间链路的建设与发展是未来卫星导航系统的重要发展方向之一。利用星间链路进行星上数据传输和星间测量,不仅能提高系统的定位导航精度,同时还能提升系统的自主导航能力。我国的北斗卫星导航系统正面临无法全球布站的难题,因此对于我国而言,大力发展星间链路技术具有非常重要的战略意义。本文在此大背景下,以北斗导航星座为基础,从星间测距和境外星与境内星通信的需求着手,对北斗导航系统星间链路分配方法进行了研究。具体研究内容如下:(1)星间链路工作原理以及工作体制。首先分析了星间链路的具体功能以及工作原理,其次分别分析了系统中卫星的工作频段选择以及不同频段的工作体制,最后确定了文章中的星间通信体制。(2)确定星间链路分配的约束以及其性能指标。首先明确本文所用星座构型为北斗导航星座(24颗MEO卫星+3颗IGSO卫星+3颗GEO卫星)系统,其次分析星座间卫星的距离、星间天线可见关系以及星间几何可见性等约束,并给出数学描述及仿真分析。最后给出星间通信和星间测量的评估指标。(3)星间链路分配模型的构建。根据星间约束条件,借鉴GPS系统成熟的星间链路体制,利用有向图理论,建立了符合本文优化目标的星间链路分配模型。最后对可见星的星间俯仰角变化、星间距离变化、方位角变化等主要特性的变化情况进行仿真分析。(4)根据链路分配模型以及约束条件,提出了基于遗传算法的时延最小数据传输的链路分配方法,并进行了仿真试验与结果分析。从数据传输方案和整表传输时延的角度分析了算法的有效性,并完成了算法性能的评估。仿真结果分析表明,本文所提出的境内外通信时延最小优化算法,国内两个地面站的条件下,任意时刻开始星间数据传输,北斗30颗星系统最多2跳(6s内)完成全部境外星的数据回传任务,满足境外数据快速回传的要求。(5)在时延最小数据传输链路分配方法的基础上,提出一种兼顾星间测量和星间通信的链路分配方法,并进行了仿真试验和结果分析。从境外星数据回传时延和星间PDOP值的角度对算法进行了分析,验证了算法的有效性。结果分析表明,利用本文所提方法进行链路分配,在国内仅一个地面站的情况下,境外星数据回传时延不超过4跳,且星间PDOP值与最小值仅相差0.3左右。此算法所得结果满足境内外卫星间的数据传输和星间测量的需求。