近年来,随着信息通信产业及航空工业在军用和民用领域的飞速发展,航空自组网（Aeronautical Ad Hoc Network,AANET）已然成为关键的研究领域。航空自组网主要为航空器节点构建网络,以实现节点间信息的低时延、高可靠传输,但由于参与组网的往往是高速移动的节点,且网络的范围较大、信道条件较差,特别是在军事通信领域中还可能面临敌方的干扰,因此相比于传统的移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Network）技术,其设计要求和难度也更高。数据链是航空自组网的一个典型的应用场景,作为一种军事通信系统,它可以将战场信息高效的在己方的各种传感器单元、指控中心和武器平台之间交互,从而大幅提高信息化战争中的联合作战能力。本文的主要研究对象是战术瞄准网络技术中采用的基于统计优先级的多址接入协议（Statistical Priority-based Multiple Access Protocol,SPMA）,完成的主要研究工作如下:首先,对航空自组网及数据链的应用场景、网络结构以及技术指标进行分析,本文主要针对其中的媒体接入控制协议进行研究,结合经典媒体接入控制协议的工作原理及技术指标,得出其在航空器组网背景下的优势与不足。重点对SPMA协议中业务的接入流程及协议中涉及到的关键技术展开研究,主要包括战术瞄准网络技术（Tactical Targeting Network Technology,TTNT）中物理层的信息处理机制与节点可以实现的一发多收性能、SPMA协议对网络中不同优先级的业务提供的差分服务、信道负载统计方法、退避算法、优先级业务的阈值设置方法等。随后,基于OPNET仿真平台对所设计的接入方案进行建模,通过理论分析和仿真来验证协议在不同网络业务量下的性能,结果表明SPMA协议可以很好的支持区分多优先级服务,可以给网络中的高优先级业务提供较好的服务质量（Quality of Service,Qo S）,同时网络在业务量较高时具有一定的稳定性,相比于传统的随机竞争MAC协议,其性能有明显的提升。但同时也存在一些不足:如信道负载统计方法不明确、网络中业务量较高时低优先级业务的服务质量较差、业务优先级阈值的固定设置方法性能较差等。最后,本文在传统SPMA协议的基础上做出了以下改进:针对物理层统计信道负载存在的局限性提出了基于节点广播的网络层信道负载统计方法,该方法通过分布式网络中节点周期性的交互局部业务量信息并在接收端利用滑动时间窗对网络负载进行统计,该方法通过选择合适的信道负载统计周期,可以在不引入较大开销的同时实现对网络中业务量较为准确的估计;针对二进制指数退避算法及其改进算法在SPMA协议中应用时性能较差且传统的退避时间设置会导致低优先级业务时延较大的问题,本文提出了基于信道负载统计信息和业务优先级的退避算法,根据信道负载统计结果和业务优先级的高低确定退避时间,在网络业务量较低时避免不必要的退避,在网络业务量较大时有效退避,避免低优先级业务的大量接入,该方法在轻微牺牲传输成功率和吞吐量性能的情况下可以显著的提高时延性能;针对固定阈值设置方法在网络中业务量较大时低优先级业务调度不合理、方法的灵活性和适应性较差的问题,提出了基于业务传输成功率反馈的阈值自适应修正方法,该方法在网络环境变化时通过节点间交互的测试信息确定当前网络中信息的传输成功率和所能承载的最大吞吐量,进而确定当前条件下允许接入的最高优先级及其阈值,在此基础上修正其他优先级的阈值,仿真结果表明,改进后的阈值设置方法和接入流程可以明显提升低优先级业务的传输成功率和吞吐量。