高空长航时无人机因其高成本及长航时飞行任务的特点,与一般无人机相比需要更高的飞行安全性。使用高可靠飞行控制计算机是保证无人机安全飞行的必要条件之一,一般采用容错技术来提高飞行控制计算机的任务可靠性。针对高空长航时无人机飞行安全问题,论文设计了一种采用三模冗余结构基于CAN的容错飞行控制计算机。根据无人机飞行控制与管理功能的需求,按照容错飞行控制计算机的设计原则,研究并设计了系统总体设计方案。针对容错飞行控制计算机的结构特征,提出了实现该设计需解决的三个关键问题:系统内部CAN通信、中央处理单元任务同步和系统资源冗余管理。针对上述三个关键问题,开展了详细设计研究。提出了系统CAN通信高层协议,包括CAN数据帧传输方案和标识符分配方案;设计了系统任务同步方案,该方案采用基于中值的一致性同步算法,能够实现系统初始化同步和超出最大异步度后的重同步;给出了系统冗余管理方案,在方案中,设计了基于CAN和表决器的故障检测与诊断策略,设计了故障条件下的系统重构逻辑和暂态故障条件下的系统恢复逻辑。为验证设计方案的正确性和合理性、各关键问题解决措施的实际可行性与性能,设计了针对各关键问题解决方案的测试试验,并对设计出的样例容错飞行控制计算机进行了半实物仿真试验测试。专项测试与仿真试验结果表明:系统总体设计方案合理,各关键问题的解决方案功能和性能良好,样例容错飞行控制计算机满足设计需求。