航迹规划是无人飞行器研发、使用过程中的核心工作之一,随着现代飞行器物理性能的不断增强,设备功能和协同性需求的增加,航迹结构日益复杂导致航迹规划的难度增加。近些年领域内着力于将约束条件融合到自动规划算法中,解决了部分飞行器物理性能约束和环境约束问题,但是大量的协调性约束没有被考虑在内,因此产生很多无效航迹,航迹规划系统效率低下。并且因为各个类型的无人飞行器系统彼此隔离,航迹文件、约束表达都没有统一的规范使得航迹规划系统共享性差、复用率低。立足于多要素复杂约束问题,致力于在航迹规划领域形成统一的规范,为操作人员提供标准化模板,简化约束表达工作,增强各类型飞行器航迹规划系统间的联系。开发通用的约束检查系统,为航迹规划过程提供辅助支持从而提高规划效率,并为智能航迹规划系统的研发奠定基础。本文主要从以下几个方面进行研究:针对约束的多要素和复杂性特点,对约束领域进行全面的分析,建立航迹约束领域本体模型(Route Constraint Domain Ontology Model,RCDOM)。航迹约束领域本体模型包括本体概念集、公理集和规则库。概念集是对约束对象概念和属性的抽取。公理集涵盖约束对象的属性值约束、关系约束以及复杂约束逻辑。规则库包含一系列对象关系与真实航迹位置间映射关系的推理规则。在航迹约束领域本体模型的基础上设计实现相应的航迹约束领域本体描述语言(Route Constraint Ontology Language,RCOL),基于航迹约束特点为每一类约束类型设计相应的表达结构并基于C++开发了RCOL库工具,用于航迹约束领域本体模型的形式化表示和解析。并且提出了基于多色集合理论的约束对象表示方法,利用集合的数学方法使约束的管理和检查更加方便简洁。为了方便操作人员对约束进行配置,基于Visio二次开发得到约束配置工具,以图形化交互的方式进一步简化约束配置工作。通过对航迹文件进行分析,结合航迹约束领域本体模型建立了相应的轻量型航迹标准化模型。在上述模型和工具的基础上,开发通用的航迹约束检查软件,利用规范化模板和约束配置文件实现软件的通用性。该软件系统可以检验绝大部分无人飞行器航迹的有效性,为跨平台无人飞行器系统以及智能化航迹规划系统的研发奠定了基础。