空间信息网是一种分布式、自组织、自管理的新型网络,随着航空航天技术的进步,空间业务需求正向多样化、个性化、宽带化方向发展,网络拓扑动态、成员异构、资源受限等特点难以满足日益增长的业务需求,如何有效利用有限资源满足巨大的应用需求成为空间信息网亟待解决的关键问题。提出一种认知模型,将人类认知特性引入空间信息网,使网络从被动自适应环境的传统模式,转变为主动识别、学习、顺应环境改变的新模式。该模型基于网络的环状认知结构,由多域感知、智能决策及网络重构三部分构成,从多域环境的大量低质信息中分析提取出能反映网络运行状态的认知信息,为网络的自优化、自配置、自调整、自恢复、自组织提供依据,维持网络高性能运转。网络的认知分三层,分别是多域本地认知层、区域协同认知层及网络整体认知层。节点的认知采用基于共享数据库的跨层设计方案,建立垂直于传统分层结构的认知层,完成节点的认知功能。以认知模型为指导,针对空间信息网的健壮性需求,提出基于节点重要度的网络抗毁性评估算法。节点重要度评估算法中结合节点对网络结构和物理负载的贡献,基于接连失效理论对节点失效范围进行估计,通过对比节点失效前后网络性能的变化得到节点重要度,并将网络抗毁度定义为节点重要度在网络中的分散程度,越均匀,网络的抗毁性将越高。针对空间信息网的安全性需求,提出基于威胁分析的网络安全性评估算法。通过设计适用于空间信息网的感知器,对空间信息网的安全威胁进行分析、分类,不仅考虑威胁造成的直接影响,还考虑了节点间的访问关联关系带来的间接风险,将网络整体风险细化为节点风险及节点上的安全服务遭受的风险,基于联合概率理论对网络安全性进行逐层递进量化。使用Matlab软件对本论文提出的两个评估算法进行仿真。仿真分析表明,基于节点重要度的拓扑抗毁性评估算法和基于威胁分析的业务安全性评估算法适用于空间信息网,对网络安全状态进行准确评估。