近年来，中国航天的型号发射任务中，软件所占的比例越来越大，软件失效会直接导致严重的事故甚至灾难，尤其是载人航天工程更不能允许灾难事故发生。如何采取有效措施避免软件失效，从而加强软件安全性已经是中国航天面临的一个重大课题。软件安全性保障需要一套完整的软件安全性保障框架。在框架的指导下，对软件失效进行危险分析，并结合目前常用的一些安全性和可靠性保障技术，在严格的管理流程下全面实施软件安全性保障措施。本文首先广泛调研国内外软件安全性研究现状，总结出开展软件安全性研究的几条经验。然后在国内外研究成果的基础上，尤其是在跟踪欧美等先进国家近年来的研究进展情况的基础之上，提出了一套适合中国国情的软件安全性分析和设计的保障框架，该框架涉及系统安全性、初步危险分析(PHA)、软件安全性规划、安全性努力程度、安全任务裁剪指南以及软件安全性开发过程管理等内容。尽管保障框架还不够完善，但是对于指导软件安全性保障工作的开展，提高软件安全性，确保型号发射任务的成功能起到应有的作用。随后，本文对最常用最有效的两项安全性保障技术软件失效模式和影响分析(SFMEA)以及软件故障树分析(SFTA)进行研究，指出两项技术各自的优缺点，给出具体的分析过程并总结其应用价值。最后，本文在常规SFTA的基础上总结出一种基于Statecharts的SFTA技术，它是一种先进的图形化的软件安全性分析技术，适合实时嵌入式软件的分析。为了验证该技术的可行性，将其应用到汽车巡航控制系统(CCS)，对CCS实时嵌入式软件的需求进行安全性分析试验。试验的分析过程严格，避免了以往安全性分析过程的随意性，确保分析结果的有效性和可靠性。在目前国内缺少相关软件安全性分析核心技术的情况下，该成果可以为将来的软件安全性需求分析起到抛砖引玉的作用。