随着空间探索技术的发展与探索形式的多样化,微纳卫星因其低成本、短研制周期和灵活性成为近年来国内外研究机构和高校探索的热点。星载计算机作为微纳卫星控制和管理中心,验证其在空间环境下的可靠性成为设计过程中的重要一环,而星载计算机建模及故障注入技术作为一种新型的可靠性验证方法,在仿真速度和兼容性方面都有非常强的优势,成为一个有巨大研究价值的方向。本文从空间辐射环境和星载计算机自身特点出发,首先分析了微纳卫星所处近地轨道的辐射源、辐射剂量,分析高能粒子辐射对星载计算机造成的辐射效应,据此建立出故障模型。其次,根据国内外在芯片建模领域的研究现状,提出了一种基于SystemC 和 OVPsim(Open Virtual Platform simulator)相结合的快速模型建立方法,以典型立方体纳卫星的星载计算机系统为参照建立星载计算机事务级模型,模型包含主处理器、SRAM、Flash和I2C总线等。此外,结合常用的星载计算机容错技术,本文建立了星载计算机双模冗余模型,验证了双模冗余对抗单粒子效应的能力。在故障注入方面,本文通过建立故障注入机制实现向星载计算机模型注入故障,故障注入机制包括故障分析器、注入器和观察器,分别用于故障生成、故障注入进程的控制和对模型的运行状态进行监控。此外,本文通过在模型上运行星载计算机常用算法,同时进行故障注入,分析了单粒子效应对星载计算机运行的影响,对星载计算机模型和仿真框架的正确性做出了验证。最后本文对基于模型的星载计算机故障注入和基于星载计算机硬件平台的故障注入运行结果进行了对比,证明了模型在验证星载计算机可靠性方面的可行性,对模型仿真的可信度做出了评估。