航标是航道的基础助航设施，直接影响船舶的航行安全。但航标的传统管理模式落后，已经无法适应日益繁忙的航道运输所提出的高质量安全航行的需求。本论文结合内河航道航标管理的实际情况，设计出一种适合内河航道使用的经济、可靠的航标无线监控系统。系统由控制中心和监控终端组成，自动监控航标的运行参数和位置信息，帮助航道管理部门快速地掌握航标的工作状态，及时发现航标的故障，提高航标的可靠性，增强航道运输的安全。在设计过程中，对系统使用的计算机技术、GSM通信技术、GPS定位技术、检测技术和能源技术等进行了深入的研究。 在全面分析航标监控系统功能需求的基础上，给出了系统的总体结构，划分系统的功能模块，完成模块之间的通讯接口设计。控制中心和监控终端使用GSM通信模块接入公用移动通信网络。文中详细剖析了GSM短信息的PDU数据格式，设计了Unicode编码与7位编码的编码和解码、PDU报文的组装和拆卸等底层通信程序，通过串行口使用AT命令控制GSM模块收发短信息和拨号，完成系统的通信。选用GPS接收机采集航标的位置信息，通过大量的实验总结出GPS定位数据的统计规律，使用简单的适合单片机使用的复合数字滤波法优化定位数据，有效提高定位精度，并根据优化结果，采用垂直扫描线算法判别航标的位置状态。以LM339电压比较器为核心，结合光传感器、逻辑电路等，设计出参数检测电路，监测航标灯的电源电压、工作电流等工作参数。在Visual Basic 6.0集成开发环境中，运用可视化设计工具和TTS语音合成技术开发出友好的人机交互界面。通过直观的航标轨迹分析图详细地显示航标的漂移轨迹和位置信息，为航标管理人员提供有力的决策支持：使用多种报警方式，可靠地向航标管理人员快速传递警报信息。 本监控系统还可以提高航标的管理效率，降低航标的维护费用，减轻航标管理人员的劳动强度，并实现航标信息的共享。