本发明公开了一种多层卫星网络边缘智能安全决策方法及系统，涉及卫星通信技术领域。包括：低轨卫星节点完成目标区域的对地观测任务，获取观测数据；中轨边缘中心卫星节点基于低轨卫星节点的状态值以及训练完毕的深度Q网络模型，获得边缘智能安全决策；低轨卫星节点根据规划观测数据的压缩处理的节点和/或规划观测数据的加密处理的节点、以及观测数据的回传路径，将观测数据以加密的方式回传给地面站节点。本发明能够解决多层卫星网络与低轨观测卫星节点间的资源优化问题；在保证数据安全的前提下，取得了明显更低的数据回传时延；通过与环境的交互掌握决策规律，依靠奖励的引导做出有利于性能提升的决策；可以适用于新的网络场景。