随着全球航空事业的快速发展,空域资源紧缺与空中交通拥堵的现象日益严重。为应对不断增长的空域交通流量,提高航空飞行安全水平,减少管制员的工作量,减少航班延误,空中交通管理系统的性能亟待提高。鉴于此,国际民航组织以全球空中交通管理运行概念为愿景,提出了“航空系统组块升级”计划,以指导空域管制自动化和智能化系统的研究和开发。在过去十几年中,随着航空运输业的发展,相关领域学者们对提升空中交通管理系统性能的研究也越来越深入,其中之一就是飞行器冲突检测和解决。飞行冲突解脱问题求解模型包括线性模型和非线性模型,求解方法有混合整数非线性规划方法、混合整数线性规划方法、非线性规划方法等,其中混合整数规划方法是最常用的一种求解方法。随着科学技术的进步与发展,人们对飞行冲突解脱问题的研究越来越深入,涉及的变量和环境因素等越来越多。因此,对求解飞行冲突问题的方法和策略也需要不断的改进和优化,对冲突数量增加时求解效率低、解脱成本高等问题进一步探索。如何正确解决求解时间和解脱成本来满足正常的飞行冲突解脱,提高空域飞行流量和安全,是当下研究的重点。本文针对以上问题展开研究,主要内容和研究成果如下:1.全面介绍飞行器空域飞行冲突解脱问题的背景和研究状况,深入研究了空域多机飞行冲突解脱问题,建立多机飞行冲突解脱模型,考虑飞行冲突解脱成本,提出多步骤的分解求解策略,借鉴Cafieri等人提出的飞行速度预处理思想,将此方法求解结果引入非线性模型中筛选出对应的约束条件进行求解和分析,并与Cafieri等人提出的速度预处理和角度速度混合求解的分步求解策略结果相对比降低了求解成本,进一步分析论证该方法的优势与不足。2.考虑混合整数非线性规划方法求解飞行冲突解脱问题较慢的现象,引入分解求解策略的思想。该思想在确保解决冲突解脱问题的同时,实现求解速率和解脱成本的优化。具体包括:引入递归求解思想,在混合整数非线性模型中求解出一个可行解,将此可行解作为非线性规划求解方法的初值,进一步求解,实现求解速率和解脱成本的进一步优化。求解效率和解脱成本与Antonio等提出的角度范围离散化方法相比,求解效率有了进一步地提升。3.考虑多机飞行冲突解脱问题部分特例,引入分解求解策略的思想,将飞行冲突解脱过程中的部分环境因素考虑进去,包括:大幅度改变飞行航向角引起乘坐舒适度降低等因素,对飞行冲突解脱问题进行多目标折中的飞行冲突解脱问题研究。最后,总结了本文做的主要工作,为空域飞行冲突解脱问题进一步研究提供了一些研究思路和方法。