飞机现已广泛应用于军事和民用领域,飞行管理系统作为飞机系统的重要组成部分之一,在飞机的飞行计划和飞行安全中起着至关重要的作用。飞管系统的新机型或新版本的检测系统的快速、安全、高效实现,是目前科研领域中至关重要的一环。本文基于飞管系统检测系统的开发设计,从设计模式和故障诊断方法2个方面入手,主要研究内容如下:(1)对系统需求进行分析,针对飞管系统硬件部分构成复杂,检测工作繁琐的问题,采用维护性机内自检测(Maintenance Built-in-Test,MBIT,也称为维护BIT)方法,同时利用分层分系统的设计方法实现飞管系统的检测系统。阐述飞管系统分系统组成,并详细叙述各分系统的具体功能和组成,对飞管MBIT系统进行总体设计和模块划分。(2)针对飞管MBIT系统故障检测的可重构设计问题,研究和分析常用的23种设计模式,并设计选取设计模式的通用流程。根据所设计的流程选取本文所主要应用的设计模式,建造者模式,结合飞管系统的特点,对其提出改进,并对其他会使用到的设计模式进行分析和整理。(3)针对复杂系统的故障隔离问题,研究和分析常用于系统故障隔离的诊断方法的适用场景、优势和使用限制。分析飞管MBIT系统所主要关注的3方面问题,提出本论文所采用的基于符号有向图的故障隔离方法,并对其建模方法进行相关的研究。对该方法提出改进意见,保证系统分层分系统故障的传递性分析,并设计相应的隔离算法。本文所提出的方法已通过仿真和实测数据验证。结果表明,这些方法可以有效解决飞管MBIT系统中存在的问题,实现系统可重构的快速开发和系统的故障诊断。