近些年随着我国国民经济的发展,人们对于通用航空的需求与日俱增,而作为通用航空重要组成部分的低空空域飞行活动也越来越受到人们的重视。未来低空空域中飞行器的种类和数量必然会呈现增涨势态,使用对象也将趋于多元化。伴随着近两年无人机商用和民用规模的扩大,低空空域的飞行安全问题愈显突出。在低空开放的过程中,为保证飞行的安全和效率,我们需要借鉴国外航空发达国家的经验,采用三维可视化技术对低空空域的飞行活动进行管理。飞行器在低空空域飞行的过程中可能会与不同类型的物体发生飞行冲突,为了避免这些飞行冲突,本文建立了其三维可视化模型,并发出预警信息,从而保证飞行器的飞行安全。低空飞行主要会遇到两大类飞行冲突,一类是飞行器与地面障碍物(包括高耸的建筑、起伏的地形和人为划设的禁飞区)之间的飞行冲突;一类是飞行器与飞行器之间的飞行冲突。通过对两大类飞行冲突的分析,建立了其三维可视化模型,并利用线性规划的方法对飞行器之间的飞行冲突进行冲突解脱。本文首先对低空空域中飞行器的飞行特点进行分析,并参照高空固定航线飞行器的空间保护模型,建立了低空飞行器的两层空间保护模型,即预警区球和告警区球。从而使得低空飞行器的飞行过程更为安全和灵活,并提高空域的使用率。接着,本文根据低空空域使用管理规定划设的三类低空空域类型,选取了相对应的三种典型飞行场景,即机场、城市和山区,进行分析。从飞行安全和算法效率两方面综合考虑,建立了三种典型飞行场景的数学模型。机场模型为一片立体的三维空间,一般表现为椭圆、扇形和任意多边形;城市模型则表现为一颗相对平衡的BSP场景树以及障碍物的圆柱形包围盒;而山区模型则表现为一块块长宽相等、高度为方格中地形最高值的马赛克块。在Vega Prime软件中将这三种典型的飞行场景进行三维可视化显示,并对其可能发生的飞行冲突采用不同预警方式进行预警。进一步,本文从低空空域中两架飞行器的飞行冲突入手进行分析,进一步研究三架和四架飞行器的飞行冲突模型,最后推广至N架飞行器的冲突分析,建立其冲突检测模型并对低空空域中典型飞行场景的多飞行器飞行冲突进行可视化显示。最后,在冲突检测的基础上对飞行器之间的冲突解脱模型进行初步探索,从改变飞行器速度大小和航向角两个方面,建立了其线性规划的冲突解脱模型。