在我国航天过去十多年的发展中,FPGA因其功能配置时的多样性与重复性,海量数据处理时的灵活性与高效性,被广泛的应用到航天器电子系统中,承担空间环境下的数字信号处理、图像处理等任务。这其中Xilinx公司的SRAM型Virtex各系列FPGA在性能和容量上更具优势,且可根据不同的功能要求进行重配置。然而,SRAM工艺的FPGA受空间辐射影响较大。内部配置存储器的逻辑状态常常由于高能粒子的撞击而翻转(单粒子翻转),可能导致航天器信息的丢失或者功能中断。由于空间环境的特殊性,可靠性成为航天器的重要指标,容错设计在航天器电子系统中必不可少。本文的研究课题来源于某863计划项目,以Xilinx公司Virtex-II系列FPGA为载体,针对其配置、刷新(Scrubbing)、回读三大技术的原理与流程进行了深入研究。使用反熔丝的FPGA实现Virtex-II的配置和容错操作,并综合使用Actel公司和Xilinx公司的三模冗余方法,设计出两大容错方案:基于周期刷新的开环容错方案;基于回读比较后刷新的闭环容错方案。本文中FPGA采用SelectMAP配置方式,容错设计的实现也基于SelectMAP接口。对设计稍加修改,可以方便的将本容错方案移植到各航天器电子系统中,完成对Virtex-II系列FPGA的容错设计。同时,本文也对本容错设计的资源占用及刷新率、回读率等关键参数进行了讨论,简要探讨了SRAM型FPGA容错效果的评测方法。本课题的研究成果已经实际应用于两个863计划项目及一个国家重大科技专项,作为其SRAM型FPGA的容错方案,结合未来对该方案容错效果的评测,可为我国航天器电子系统高可靠性设计提供参考。