本文以容错飞行控制系统研制过程为背景,研究了提高飞行控制系统可靠性的容错技术和方法,提出了适用于无人机的容错飞行控制系统方案。本文共分为三个主要部分,分别是嵌入式飞行控制计算机的冗余设计,软件的容错与重组技术研究、传感器故障容错处理方法的应用和验证。首先,根据现有的容错方法对飞行控制计算机系统的容错方案进行了比较和验证,提出了非相似双余度热备份容错飞行控制计算机系统设计方案,并对该容错飞行控制计算机的双机同步、双机通讯和双机输出逻辑切换模块进行了详细的方案设计。系统采用双口RAM实现双机的通讯,采用了CPLD高密度可编程芯片,通过先进的VHDL语言设计了双机切换模块,解决了发生故障时系统输出的准连续性问题,使工作进程不受系统故障的影响;同时,对冗余管理所涉及的通道的同步、通道间的数据交换、通道故障逻辑、计算机故障检测及容错处理等技术进行了讨论研究。其次,软件的容错设计是实现计算机控制系统高可靠性的一个重要方面,为了实现软件的容错,避免干扰造成影响,本文采用指令冗余、软件陷阱、软件看门狗等方法来使发生故障的系统恢复正常运行,使系统整体的可靠性通过软件平台得到进一步的提高,实现了该系统对可靠性的设计要求。最后,本文研究了传感器故障时,充分利用各传感器信号的信息冗余进行容错处理,并且在无替换信息时考虑改变无人机的飞行模式和故障时的回收处理方案,以半物理仿真试验来验证了容错处理方案的正确性和可行性。