现代战争中战场环境日益复杂,这就对各种导弹的控制技术与性能提出了更加苛刻的要求。然而,目前大部分弹载嵌入式控制系统还采用软硬件捆绑集成的联合式电子系统架构,与先进的模块化综合集成系统相差整整一代,不能有效满足现代战争环境的需求。弹载控制系统在软件体系架构上的落后,为软件的设计与开发带来了许多难题与挑战。在系统应用环境日益复杂的情况下,如何保证系统运行的可靠性与安全性,如何提高软件的可移植与可重用性,如何保证软件功能的可扩展与新技术的长期可插入更新,如何降低软件系统的开发难度与维护成本,这些已成为了需要迫切解决的问题。针对上述问题,本文通过研究航空电子综合模块集成系统的软件架构,吸收了其在设计开发过程中的相关经验,研究了开放式软件架构规范与高可靠嵌入式软件系统理论,提出了一种以弹载控制为应用背景的高可靠嵌入式软件系统架构,进而对基于该架构的系统管理软件进行了详细地设计、实现与验证。本文主要工作内容包括:1、详细分析了GOA规范中的开放式软件架构及其软件分层与接口分类技术;总结了ARINC653规范中的高可靠嵌入式软件架构、时空隔离技术及其健康监控理论;借鉴了ASAAC规范中的软件系统分层集成架构、系统管理技术与蓝图技术。对三个标准中的软件架构进行了对比分析,总结了各自的优点与不足。2、在上述理论与技术的基础上,提出了一种高可靠的开放式嵌入式软件系统架构,并分析了将该架构用于弹载嵌入式控制领域时,对高可靠、可配置、可伸缩等非功能性的需求。为了满足这些非功能性需求,提出了系统管理的概念。3、根据系统的非功能性需求,对系统管理软件进行了分层的架构设计,将其内部划分为配置管理、健康监控、故障处理与应用管理四大模块,并进一步设计了系统管理周边的接口,包括SMBP接口、GLI接口、SMOS接口等。详细研究了系统管理的整体运行流程与内部模块的具体实现细节。根据软件与数据分开的设计理念,提出了采用蓝图技术来产生系统的配置数据,详细地阐述了蓝图的设计、产生、加载、存取过程,设计并实现了蓝图的标准管理接口SMBP。4、基于deCoreOS和NUC951开发板,对系统管理软件进行了功能性的验证与测试。