随着集成电路与射频技术的进步，无线通信发展迅速，广泛应用于各行各业。基于无线通信技术的数据采集系统具有电路简单、功耗低、体积小、成本低等优点，能很好地解决一些布线复杂或无法布线的问题，适用于地形条件复杂、爆炸以及侵彻等相对恶劣的实验环境。在弹丸侵彻介质过程中，弹体表面会产生温度变化，这些温度数据的采集对于弹道的调整有重要意义。本文将无线通信与数据采集相结合，发挥无线传输的优势，提出了弹载无线温度采集系统的总体设计方案，介绍了系统的工作原理及各模块的功能。系统采用K型热电偶采集温度，数据经过信号调理电路的滤波放大与C8051F340单片机内置A/D转化后，存入外扩SRAM；采集结束后，通过nRF24L01射频模块收发数据；接收端将数据实时传至上位机软件或存入非易失性存储器。在此基础上，完成了系统的硬件电路、控制程序、射频天线以及上位机软件的设计。最后对系统进行了模块功能验证实验和整体实验。实验结果表明：温度数据采集、射频模块的数据收发和穿透性能参数达到预期结果，该系统能够稳定、可靠的采集温度数据。