随着新型高性能无人机系统的发展，对飞行控制系统的功能与可靠性的要求越来越高。作为飞行控制系统核心的飞行控制计算机，通常采用余度的方法来提高任务可靠性。根据基于CAN总线的样例余度飞行控制计算机硬件配置特点，研究余度管理和总线通信技术非常必要。在设计与研究过程中需要解决两个关键问题：第一，随着余度资源的增加，必然要进行余度管理模块和CAN总线通信模块的重新设计；第二，CAN总线上数据流的增加，必然导致总线负担加重，因此在提高CAN总线使用效率的基础上，同时开展FlexRay总线技术研究工作，为新型飞行控制计算机上用FlexRay总线替换CAN总线奠定坚实基础。针对上述问题开展详细设计工作：首先，余度管理模块设计。完成了计算机的任务同步，确定了余度信号监控表决、故障检测与诊断、故障重构与恢复策略。其次，CAN总线通信模块设计。完成了总线通信协议和数据传输链路的设计工作。再次，FlexRay总线通信设计。根据基于CAN的飞行控制计算机的特性，确定了FlexRay总线网络的通信方案，并根据飞行控制计算机内部数据传输对总线的需求设计了FlexRay通信协议。最后，为验证设计方案的正确性、关键问题解决方案的可行性与性能，设计了相应的测试实验：进行了样例余度飞行控制计算机余度管理功能验证、半物理仿真飞行实验和FlexRay总线通信协议验证。各项实验结果表明，系统设计方案正确合理，功能和性能指标满足飞行控制计算机的设计要求，FlexRay总线通信也能满足飞行控制计算机内部数据传输对总线的需求。