飞机航行时会发生结冰现象,严重威胁飞行安全,我国的空警-200预警机便是因为飞机结冰而坠毁,是中国空军史上最严重的一次空难。自飞机发明以来,人们逐渐开始重视飞机结冰探测的相关研究。飞机结冰探测是防除冰系统的重要一环,其微小故障都可能引发灾难性的后果,而提高一个系统的可靠性的方式便是使用余度技术。为了能够研制一款可靠性较高飞机翼面结冰探测系统,本文分别对复阻抗式结冰探测技术和光纤式结冰探测技术进行了研究,然后以此为基础,开展了双余度结冰探测系统的研究与开发工作。首先,本文开展了对复阻抗式结冰探测技术与光纤式结冰探测技术的原理研究,并使用以上两种原理进行了结冰风洞探索试验,发现复阻抗式结冰探测技术无法在冰水混合状态下测量结冰厚度,且存在温度漂移严重的问题;光纤式结冰探测技术存在信号响应会受到冰型影响的问题。然后,本文对复阻抗式结冰探测技术进行了深入的研究。探索了考虑温度的影响因素以及冰水混合状态下的复阻抗结冰探测方法,建立了不同温度下的冰的复介电常数的理论模型和温度漂移校正模型。通过仿真分析冰与水在不同频率电场下的弥散区间,总结出冰水单一态与冰水混合态的分类方法及测量模型。对于光纤式结冰探测技术,本文分析了明冰、霜冰和混合冰之间微观差异,以及孔隙对光纤式结冰探测的影响机理,并总结出削弱孔隙率影响的方案。最后,本文依据非相似余度技术的要求,使用不同软硬件和探测技术,设计开发出了双余度结冰探测系统,并通过试验验证了双余度结冰探测系统的结冰探测能力和可靠性。双余度结冰探测系统测量结冰厚度的精度高、稳定性好,可以齐平保型的安装于机翼,有较好的应用前景。