随着空间任务日趋复杂,对星载计算机提出了更高要求,如何提高星载计算机的可靠性、安全性和实时性成为卫星、飞船火箭控制系统亟须解决的问题。本文设计了一种三模冗余容错星载计算机。该计算机采用三机对等同构的形式,在每个单机上嵌入一个三机同步模块和数据交互模块,实现三机同步。单机出现故障时,通过系统重构机制,将故障单机从系统中摘除,通过三机间的数据交换通道,恢复故障单机。为实现三机同步和系统重构,本文提出了一种基于状态跟踪锁定机制的精确同步算法和基于传输协议帧的系统重构算法。同步算法通过对三机的执行状态进行跟踪和锁定,实现三模冗余容错计算机的精确同步;系统重构算法基于传输协议帧,实现了对故障单机的无缝重构,节省互连资源,降低成本和资源开销。为方便应用软件的开发和维护,本文开发了基于高性能、高可靠性的实时多任务操作系统VxWorks软件平台。