随着卫星向微型化,高性能,商业化的快速发展,越来越多的元器件替代传统的高等级抗辐照器件广泛应用到航天器的设计中,大大降低了航天飞行器的研发成本,同时其成熟的开发平台也大大缩短了飞行器研发时间。然而传统商用电子元器件面对空间辐射环境的影响时,特别是对于单粒子事件所引起的状态位翻转并没有有效的防护措施。本文基于手机卫星星载综合电子系统的设计,软件上使用CFCSS(Control Flow Checking by Software Signatures),多线程冗余以及存储器三模备份加固的方法实现了软件的检错与纠错技术;硬件上使用硬件看门狗电路和多模冗余备份的系统设计,使得系统可靠性有了明显的提升,其具体内容如下:首先归纳并分析了广泛使用的双机冗余备份的容错模式,并引入系统可靠性分析模型以及Markov随机过程的基础理论,对双机冗余系统进行可靠性建模,最后同单机系统进行比较分析结果显示,双机冗余系统平均系统寿命提高了50%。然后基于软加固的方法,设计并实现了C语言平台下CFCSS分支跳转加固算法,通过故障注入实验,该设计能及时检测出错误并通过重复执行的方式进行恢复;同时设计了Android系统多线程检错回卷恢复的调度机制;AVR芯片非易失存储器中三模冗余的纠错恢复设计,通过仿真分析证明该设计有效提高了系统的可靠性。文章最后具体介绍了手机卫星星载综合电子系统的设计及其工作模式。并针对双冗余通信备份、星载计算机程序在轨更新以及星载计算机可靠性备份进行了重点介绍。通过仿真分析以及在轨实验数据,证明了手机卫星星载综合电子系统加固性设计保证卫星可靠运行。