随着我国航天技术的不断发展,航天任务日趋复杂,对星载计算机的可靠性提出了更高的要求。如何有效的提高星载计算机的可靠性与安全性成为当前航天领域研究的一个重要问题。本文首先对系统的可靠性技术进行了研究,详细比较分析了当前常见的几种星载计算机的容错体系结构。在此基础上,本文设计了一种基于软件表决的三模冗余星载计算机系统结构。该结构采用三机同构形式,通过设置表决点的方式进行同步。三机之间通过数据通信链路进行数据交换,通过软件表决机制选择出正确的输出数据作为系统输出。之后在FPGA平台上对其进行了功能验证,并通过建立动态故障树模型对其可靠性进行定量评估。验证结果表明该结构可很好的满足星载计算机高可靠性的要求。本文在设计上采用了一种两级松散同步模式对系统进行同步,可使各个冗余模块之间很好的进行同步。同时在设计中又引入了针对各个单机运行情况的故障评估机制,通过综合故障评估可更准确的判断各个单机的运行状态,有利于保障输出结果的正确性,从而极大的提高星载计算机系统的可靠性。