安全关键电子系统对网络实时性、数据吞吐量和系统兼容性提出了严苛要求。标准以太网具有应用广、带宽高和成本低的通信特点,时间触发以太网在以太网协议基础上增加了时间触发消息,极大地提高系统的实时性、安全性和稳定性,完全满足航空航天、电子通信、工业控制等领域对全双工交换式以太网的业务需求。然而,随着网络规模和消息密度不断增大,如何在保障电子系统稳定性和安全性的前提下,快速地、合理地对网络实时任务进行调度综合,成为航天应用导向的时间触发以太网技术的研究热点和重要挑战。本文围绕容错机制下的时间触发以太网实时任务调度及其优化技术展开研究,具体工作内容如下:(1)从时间触发以太网的帧架构、同步机制和调度机制三个方面入手,深入研究时间触发以太网的运行机制,由此建立了多约束条件下的时间触发以太网实时任务调度模型。(2)将约束规划技术应用于时间触发以太网实时任务的调度综合问题,结合All Different全局约束条件,提出基于数据链路的实时任务调度综合方法。在此基础上,以跳延迟为技术突破口,提出基于消息的约束规划调度综合方法。为了搭建可扩展实验平台,以XML作为网络模型的表示方法,以IBM ILOG CP组件作为求解工具,构建调度综合系统并设计了多组模拟实验,从多个维度充分验证这两种调度综合方法的求解性能。研究结果表明,基于消息的实时任务调度综合方法具有更低的网络拓扑敏感度和更高的调度综合效率。(3)深入分析时间触发消息故障的根本成因,面向最大化容错裕度对网络性能进行优化,提出基于增量基本调度单元的调度综合优化方法,提供了相应的时间触发以太网容错方案,。在OMNe T++网络仿真平台上设计了调度仿真系统,对时间触发消息的容错性能和非实时消息的实时性能进行了仿真实验和综合评估。研究结果表明,在对实时任务调度完成时间触发消息故障的容错优化后,网络系统以略微降低非实时消息的实时性为代价,显著提高了时间触发消息故障的容错性能,有力地保障了安全关键电子系统的工作稳定性和业务安全性。