针对空间数据系统特点和性能需求,对高级在轨系统(AOS)两级复用算法进行了研究.提出了根据包长和到达率等参数选取最优化包复用效率的时间,作为包信道复用时间上限的包信道复用算法,与根据数据实时性、帧长度、到达率自适应选择调度时隙长度和时隙数的虚拟信道(VC)复用算法,并分别从复用时延、复用效率、丢失率和吞吐量等方面进行了仿真.研究结果表明:新两级复用算法能够有效地限制处理时延,降低丢包率和丢帧率,提高复用效率和吞吐量,满足未来空间数据系统低时延和高吞吐量等服务质量(QoS)需求.