传统的航标灯一般使用白炽灯作为光源并且多为环向灯,无法为船舶提供精细的航道导引功能并且存在着巨大的能源浪费,设计一款使用新型LED光源并具有高指向性和闪烁调制功能的光源系统对船舶进行航道导引是十分必要的。本论文主要分为了两个方面对航道导引光源系统进行了研究设计。一方面是高指向性光源系统的设计,首先分析并确定了航道导引的方案,针对此方案利用光度学分析对光源提出了要求。其次,针对方案中提出的光源系统出射光为具有较小水平发散角的矩形光斑的要求,利用LED光源、抛物面反射镜、菲涅尔透镜以及柱面透镜完成了光学系统的设计仿真并完成了第一代样机的研制。针对第一代样机出现的问题提出了小型化以及更小发散角的要求,利用矩形LED光源、矩形口径抛物面反射镜以及线性菲涅尔透镜完成了第二代样机的设计仿真和研制。另一方面是闪烁调制系统的设计。首先针对驱动电源选择了电压调光方案,利用单片机、MAX517 DA转换芯片以及LM324运放芯片完成了电压调光的电路设计并根据实时调节闪烁频率的要求设计了单片机与计算机通信的电路,针对电路以及需要实现的功能完成了单片机软件的编写。最后对整个系统进行了实验研究,光源系统的出射光斑水平发散角约为3.3°并且能够实现闪烁调制功能,利用计算机可以实现实时调节闪烁频率的功能,实验表明整个系统达到了预期效果,具有良好的实用价值。