本文以网格状分簇结构为例，分别从簇内的可靠观测和簇间的可靠连通两个方面开展容错拓扑控制技术的研究。主要工作体现在以下几个方面： (1)针对簇内成员的观测半径，研究簇内区域的可靠观测。通过研究节点睡眠/工作的最小覆盖拓扑结构，提出支持可靠观测的可靠覆盖方案。利用具有冗余特性的1-损毁-最小覆盖拓扑结构容忍少量节点失效行为；利用集中管理的簇头快速处理并替换失效覆盖，始终维持可靠观测性质。理论推导该方案的工作轮数，实验研究影响工作效率的若干因素。并就容错能力和部署问题进行深入探讨。 (2)根据簇头节点是否担当路由任务，研究簇间容错骨干网络的构建。理论研究已有生成k连通支配集的k覆盖判定条件，提出构建容错骨干网络的具体方案：实验探讨影响容错骨干网络尺寸的若干因素；并就容错骨干网络的后续维护开展讨论。 (3)针对簇头节点的通信半径，提出保持初始拓扑结构k连通性质的集中式功率控制算法，证明其最优性质，并推广为使用局部信息的分布式算法。探讨该局部算法在k连通支配集中的应用，实验验证其效果。 (4)基于本文构建的容错骨干网络，研究簇间路由表的设计和路由表项的生成。