飞机在过冷大水滴条件下结冰，会造成飞机机翼大面积、不规则的外形破坏，严重影响飞机的飞行控制。目前，飞机上应用的主流结冰传感器主要是采用谐振原理的磁致伸缩谐振杆式结冰传感器，此类型结冰传感器存在探头体积小，传热能力不足，不能有效区分“常规结冰”与“过冷大水滴结冰”。然而过冷大水滴结冰可能出现在结冰安全防护区外，结冰探测器必须能够区分“常规结冰”和“过冷大水滴结冰”，因此，本论文的研究目的在于研究一种全功能型过冷大水滴结冰探测方法，使常规结冰和SLD结冰条件下，不同粒径范围的水滴能在探头不同部位结冰。本文主要介绍了基于光纤传感器的过冷大水滴结冰检测原理，并结合FENSAP－ICE结冰计算软件，设计出两种构型过冷大水滴结冰探测器，在探测器中安装有三个光纤结冰传感器，其中，两个光纤结冰传感器用于常规结冰的检测，另外一个光纤结冰传感器用于过冷大水滴结冰检测。基于调制解调和微弱信号检测原理，设计了信号处理电路，并运用STM32芯片，设计了数据采集电路。基于MFC编程框架，设计了数据处理平台，运用MSComm、TeeChart控件，完成了通信和数据曲线实时显示功能，并结合Access数据库进行数据的实时存储。针对实验环境条件，进行了实验室结冰实验，对传感器的响应特性进行研究，初步获得了过冷大水滴三路光纤传感器输出电压值与冰厚的曲线关系。另外，在结冰风洞进行结冰实验，初步验证了本探测器具有区分过冷大水滴结冰与常规结冰的能力。