海洋蕴藏着大量的人类必需的资源,随着陆地上的资源日益枯竭,开发探索海洋的航行器是非常有必要的。航行器监控系统是航行器的重要组成部分,研究航行器监控系统是非常有价值的。本文主要研究了基于POWERLINK工业以太网的航行器监控系统,旨在搭建一套基于POWERLINK工业以太网的高实时性航行器监控系统半实物仿真平台,在实验室环境验证航行器的功能和性能。首先,介绍了航行器监控系统研究背景以及国内外研究现状,对比了多种航行器监控系统架构,研究了几款现场总线的优缺点,明确了搭建基于POWERLINK工业以太网航行器监控系统的研究方向。其次,研究了航行器监控系统的组成和原理,根据各模块间的关系,搭建了航行器监控系统基于混合体系的硬件架构。将部分模块有机的分为了应用层、网络层和传输层三层模型,并基于该三层模型的基础上,研究和搭建了各模块的软件架构。然后,研究了航行器监控系统各模块间的数据流向,依据各模块间的关系确定了监控系统的通信协议。搭建了网络层POWERLINK主站和从站软件,实现了各模块间实时、可靠、快速的数据传输。研究了底层网络初始化流程,了解了POWERLINK网络的工作方式。接着,研究了航行器监控系统应用层软件,搭建了上位机监控系统面板和运动模拟器人机界面。研究了Windows和Linux平台下多进程间通信的方案,实现了基于内存共享方案的航行器监控系统应用层软件和网络层POWERLINK间的信息交互。最后,分别对航行器监控系统进在实验室和真实仿真环境下测试,测试了POWERLINK网络数据交互的准确性,验证了内存共享方案的可行性。在实际半实物仿真环境下,对航行器在各种工作模式下的技术指标进行了校对。分析测试结果,对系统进行回归测试,完善系统性能,提高系统稳定性。