引航员是引领轮船进港停泊的特殊技能人才,但是他们的平均年龄却达到了45岁,人员不足的情况严重,然而引航员登离船事故致死率却是同期各行业平均值的10倍,因此,引航员登离船安全防护迫在眉睫,通过了解分析引航作业流程,引航员登离船过程中的坠落风险是目前存在的一种主要风险因素,发生的原因包括气象条件恶劣、引航梯破旧断裂、引航员疏忽大意等,目前国内国际上都对引航员登离船装置,包括引航梯、照明设施等进行了详细的要求规定,然而这些规定和措施,均为事前预防和事后补救,而没有针对引航员万一发生坠落状况的应对措施和安全设备,在事中防范方面尚属于空白,因此开展引航员登离船安全防护装置的研制工作,以保护引航员登离船时人身安全,具有一定的社会效益。针对减少引航员的伤亡事故这一问题,研究设计了一套智能性高、可靠性好的引航员安全防护系统。引航员在登离船爬软梯时是一个动态的过程,而大部分的防护装置都是静态的。针对该问题,设计的安全防护系统主要由姿态监控装置和攀爬防护装置两部分组成,姿态监控装置负责实时监测引航员的爬梯状态,并对攀爬防护装置发送相应指令,攀爬防护装置接收到指令后在安全绳上跟随引航员移动对引航员进行防坠落保护。为了监测引航员的实时爬梯状态,采取结合姿态传感器和气压传感器采集到的加速度信号和高度信号两种信号,并设计姿态判断算法去判断引航员的爬梯状态。针对于姿态信号和气压信号的接收、处理和算法分析以及对攀爬防护装置的无线控制等功能的实现,设计了两个装置的主控电路,完成以STM32F103C8T6作为核心处理器的控制系统设计包括采集模块的搭建,无线通讯模块的搭建,直流电机模块控制等,完成了对两块电路板的焊接和调试。并且,基于Keil5编程环境,用C语言完成了姿态监控装置和攀爬防护装置的嵌入式编程,包括引航员姿态监控、无线通讯、人机交互显示等功能,支持USB通讯接口。根据姿态监控装置采集到的数据在matlab中编写程序进行实验验证。最终,设计了攀爬防护装置的机械结构、系统的硬件电路和软件程序,研究了姿态监控步数判断算法,并制出样机,研究出的引航员登离船安全防护系统能够较大程度地保护引航员的安全登船,具有一定的经济效益和社会效益。