La detección de hielo es la premisa y base para el funcionamiento del sistema de protección contra el hielo en aeronaves, y es el principal problema en la garantía de la seguridad en vuelo. En la actualidad, falta métodos de investigación y referencias de diseño para la optimización de la disposición de los detectores de hielo. Por lo tanto, con el fin de simular el entorno real de congelación que encuentra la aeronave de manera más precisa, se utilizó un túnel de viento de congelación a gran escala para llevar a cabo una investigación experimental sobre las características de congelación de las sondas de los sensores. Se propuso inicialmente un método experimental de bucle cerrado que incluye la selección de condiciones típicas, la evaluación de interferencias en la matriz de sensores y la verificación de la repetibilidad de la forma del hielo. Se combinó un proceso de optimización por pasos y un análisis de sensibilidad sobre las condiciones ambientales para determinar la distribución óptima para la instalación de sensores. Se encontró que el coeficiente de recolección de agua en la superficie cilíndrica de la sonda primero aumenta y luego disminuye a lo largo de la dirección axial, alcanzando el valor extremo en una posición determinada. La altura de este punto extremo aumentará gradualmente con el desarrollo de la capa límite de la pared, mostrando un rango de variación de 2 a 30 mm. Un diseño inadecuado puede hacer que la sonda del sensor no capture el punto con el grosor máximo de hielo, afectando la sensibilidad de la detección de hielo. Además, cada posición de la sonda tiene diferente sensibilidad a los cambios en los parámetros de flujo; los puntos con mayor masa de hielo y menor sensibilidad a los cambios en el ángulo de ataque tendrán un mejor efecto de detección. Los datos medidos y el análisis en el presente trabajo pueden proporcionar una base para el diseño preciso de sondas de sensores de hielo.