本发明公开了一种切换拓扑下的多机协同故障诊断方法，首先，构建每个拓扑结构的多机系统连接图，并以有向图表示，得到每个拓扑结构的拉普拉斯矩阵和自回路矩阵；其次，得到每个节点飞行器的状态方程和输出方程，对于每个节点，建立具有执行器故障的系统模型；然后，针对每个节点，构造基于有向图的全局增广系统状态方程；最后，建立多机协同故障诊断观测器，将采集到的每个节点的输入数据、输出数据送入该观测器，得到每个节点的故障估计值，从而对飞行控制系统执行器故障进行估计。本发明能实现协同飞行控制系统中任意一个节点出现的故障或多个节点同时出现故障时的在线诊断，还可对飞行控制系统进行在线故障诊断和实时的故障估计。