随着高空长航时无人机技术的发展，人们对于飞机的可靠性提出了越来越高的要求。高空长航时无人机飞行控制计算机系统必须具备很强的容错处理能力才能提高整个飞机的可靠性。本文结合某型号无人机的预研，重点研究了余度管理技术在飞行控制系统中的应用，在系统验证中提出了一种基于共享内存的三机容错热备份解决方案。阐述了该方案中的设计思路、设计原理、各部分的组成、功能以及设计方案实现过程，运用马尔可夫模型对该方案进行可靠性分析，并且在嵌入式实时操作系统VxWorks中实现飞控计算机余度管理算法的验证。本文采用的分析方法和仿真方案对于一般的冗余热备份系统的设计和评价都具有一定的实际意义。 论文的主要工作如下： (1)分析选定的飞控计算机仿真系统结构，对余度管理涉及到的各个技术环节都作详细的研究讨论，制定出适合本次设计的基本算法流程； (2)分析基于软硬件相结合的时钟同步技术，通道切换逻辑技术，信号的监控表决技术，计算机实时故障检测技术； (3)运用马尔可夫模型对整个飞控计算机系统进行可靠性理论分析； (4)结合RTOS VxWorks的特点，完成计算机系统余度管理算法在VxWorks中的调度与运行； (5)在试验中注入舵机故障来验证整个飞行控制系统是否满足两次故障安全的设计指标。