飞机燃油油量测量系统对保障飞机的飞行安全,提高飞机的性能具有重要意义。高精度的飞机燃油液位测量传感器是实现高精度飞机燃油油量测量的基础。传统的以电容式液位传感器和超声波液位传感器为代表的飞机燃油液位传感器在实际的使用中存在着一定的限制,因此有必要不断研究采用新技术的高性能液位传感器。随着光纤技术的不断发展,光纤传感器由于其测量精度高、本征安全,抗电磁干扰等优势成为飞行器燃油液位检测领域的研究热点之一。近年来,各种光纤液位传感器不断涌现,并表现出良好的传感性能。传统的光纤液位传感器主要基于压力测量原理,然而,飞机在不同高度受到的压力变化引起的燃料密度的改变,以及飞机在飞行过程中重力加速度的变化,都会导致基于压力测量原理的液位传感器存在较大的测量误差。为了克服压力检测式光纤液位传感器在飞行器燃油液位实时测量中的问题,本文利用光纤光栅传感器对环境温度敏感的特点,根据液体和气体在吸收相同热量后温度变化的不同,提出了一种基于光纤光栅温度传感阵列的液位传感系统,并对其结构参数进行了优化设计,实现了对液位高度的连续有效测量。对该传感系统的实验测试结果表明,在飞行器燃油液位测量方面该系统具有良好的应用潜力,论文的研究为飞行器燃油液位的测量提供了一种低成本和切实可行的技术思路。本论文的主要研究工作如下:（1）分析液体和气体在吸收相同热量后的温度变化特性。提出使用外部加热元件对油箱中的液体和气体进行周期性加热调制,采用光纤光栅温度传感阵列测量加热过程中介质的温度变化,并据此判断液体和气体分界面的液位测量方法。（2）对光纤光栅温度传感阵列的传感器结构进行了设计和实现,搭建了液位检测实验系统。使用液位检测系统进行了加热参数的实验测试,根据实验结果确定了传感器的加热参数。结合传感器的测量原理,对传感器波长变化与测量液位高度的关系进行了分析和研究,并通过Lab VIEW实现了液位高度的自动检测。（3）基于搭建的光纤光栅温度传感阵列液位检测系统,对系统性能进行了实验测试,验证了其进行液位测量的可行性。并对测量精度、响应时间和测量范围等主要性能参数进行了实验分析。液位检测系统的测量精度为1.5 cm,响应时间30 s,测量范围为22 cm,该测量范围可进一步扩展。（4）为了降低传感器的液位测量误差,消除单个光纤光栅温度传感阵列测量时存在的测量盲区,本文创新性地提出了光纤光栅温度传感阵列交错布设和光纤光栅温度传感阵列螺旋环绕的改进测量方案。论文设计分析了交错布设方式和螺旋布设方式的关键结构参数,同时对这两种改进方案的传感性能进行了实验测试和分析。实验结果证明采用这两种改进方案能够实现液位的连续测量,且有效地提升了系统液位测量的精度,降低了测量误差。此外,改进测量方案在测量范围的扩展性和测量精度灵活性方面都具有明显的优势。其中,交错布设测量方案的最优测量精度为0.5 cm,螺旋环绕测量方案的测量精度为0.5 cm并可通过对螺旋参数的设计进行调整和优化。