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遥测遥控系统是航天领域中不可或缺的重要组成部分,测控数据的内容又决定了保证其安全可靠的重要性,因此测控数据加解密设备是必不可少的。近年来我国航天测控数据加解密技术在不断进步,多种类型的加解密设备已经陆续投入使用,然而随着对数据处理速度和安全性能需求的提高,原有加解密设备已经不能满足新的设计要求。在这样的背景下,本文设计出新型测控数据加解密平台,开创性的提出了基于VxWorks实时操作系统、应用IPSec协议的平台新架构,并利用通用路由封装在嵌入式组播传输环境下成功实现了 IPSec协议,使得新型加解密平台能够为高速测控数据提供加密、认证、抗重放等全方位的安全保证,性能远胜于原有加解密设备。本文还设计并实现了加解密平台的硬件系统,并开创性的引入PCI-Express总线标准进行芯片间的数据传输,使平台实现对高速测控数据的实时处理。本文首先介绍了新型测控数据加解密平台的硬件系统整体设计方案,为平台选定PowerPC加FPGA的硬件架构,根据性能要求和参数指标进行主芯片的器件选型,在硬件系统中成功引入PCIe总线,设计实现了平台硬件系统中的多个主要模块,并绘制了相应的电路原理图,同时完成了对平台硬件系统的测试与调试。接着创新性的提出了应用IPSec网络安全协议的全新设计架构,以IPSec数据包的形式为测控数据提供加密、认证和抗重放攻击等全方位的安全保证,极大的提升了经过平台处理后数据的安全性。同时开创性的利用通用路由封装在嵌入式系统中实现了组播传输下的IPSec协议,大大扩展了 IPSec协议的应用范围,也为实现组播安全传输提出了新的解决思路。然后介绍了加解密平台软件系统的整体设计架构,为平台选取VxWorks嵌入式实时操作系统,完成平台操作系统的内核配置与BSP改写,并将整个平台的应用软件部分规划为六大模块,分别设计了每个模块的具体功能与实现流程,并使用嵌入式C语言完成部分主要模块的编写。为了方便对加解密平台进行测试,还使用VC++语言编写了上位机测试软件。最后,为了配合IPSec协议在加解密平台中的应用,对比多种常用加密与认证算法,选择出最适合平台的加密算法AES与认证算法SHA-1,对它们进行了理论研究和安全分析,并在FPGA上实现了上述两种安全算法。