论文针对传统星载计算机体系结构固定、性能有限、成本高等不足和小卫星对星载计算机多功能、高性能、低成本等新要求，研究新型小卫星星载计算机体系结构的设计与实现。 论文在对可重构计算技术作了较全面的研究之后，对可重构计算技术应用于星载计算机体系结构设计的思路进行了深入分析。可重构计算具有的可重构、可动态重构、并行性和定制化的特性决定了其应用于星载计算机的设计中会是一条非常有潜力的思路。 基于以上思路，论文具体设计了一种可重构并行小卫星星载计算机的体系结构并实现了单机原理样机的研制。这种体系结构最大的特点是具有可重构计算平台作为加速器系统。论文从体系结构模型、硬件系统结构、软件接口、可重构特性和重构体等方面进行了具体设计。样机相对于传统的星载计算机，在实现多功能、性能和成本方面都有了极大的改善。样机的成功实现很好地验证了以上设计思路和体系结构的设计方法。 论文针对星载计算机的抗辐射设计，在对可重构容错原理进行研究的基础上，从体系结构设计的角度来设计容错结构。这种容错结构具有系统级、部件级、模块级和电路级四个层次。论文分别就这四个层次进行了具体设计，并对可靠性模型和可靠性参数进行了分析与计算。