目前,高像素、高频帧的成像设备被广泛应用于航天航空领域,图像采集存储装置面临的高速、大容量以及高可靠性的挑战也随之而来。本文结合国内外研究现状,设计了一种基于LVDS传输的图像采集存储装置,它采用FPGA作为核心逻辑控制器,实现PCM数据、速变量数据以及两路高速图像数据的缓存及存储,同时通过数据回读通道对数据进行实时处理和分析。首先,本文对速变量采集及PCM数据接收的硬件电路进行了介绍和分析,同时对其逻辑控制的设计思想和流程进行了详细阐述。其次,结合LVDS传输技术原理,设计了高速图像数据接收单元及回读单元,优化了数据传输的时序逻辑,总结了LVDS在实际应用中的关键技术。逻辑上,为了解决各类型数据传输速度与处理速率不匹配的情况,采用了FPGA内部集成高速缓存技术,对不同数据按一定规律进行融合后再实时存储至NAND FLASH中。此外,本设计还优化了编帧模块的控制时序,完善了关键命令信号的状态检测流程并对VHDL有限状态机的编码方式进行了论述,提高了逻辑运行的可靠性。最后,本文提出了一种合理可行的LVDS误码率软件测试方法,可方便地对系统工作稳定性做出评估。通过搭建图像采集存储装置与地面测试台的闭环测试平台,对系统功能进行测试,证明了该装置能够对飞行器的关键信号进行实时的监测记录,满足系统提出的各项需求,具有数据传输量大、实时性强、灵活可靠的特点。