二十世纪八十年代以来,我国民航业得到了迅速发展,有限的空域资源与越来越密集的航线网络之间的矛盾日益突出。受危险气象天气的影响,容易导致航班误点或取消,这给航空运输业带来了严重的经济损失。飞行航迹改航规划是减少航班误点或取消的主要办法之一,高效的航迹优化策略可以充分利用空域资源,确保飞行安全。因此,本论文将对飞行航迹实时改航规划方法展开深入研究。首先,本论文对改航空域进行规划,主要采用了两种改航空域规划方法。（1）动态风险图。利用机载气象雷达的探测结果,建立一个定期更新的动态风险图。（2）改航空域分层规划。将改航航程一分为二,对前半段航程和后半段航程分别采取实时划设和预测划设,并划分飞行高度层,建立改航空域分层规划模型。其次,针对机载气象雷达平台下的二维航迹实时改航规划的需求,结合第二章建立的动态风险图,提出了融合动态风险图和改进A*算法的动态改航规划策略。该方法首先综合考虑了航程、航迹偏离度、规避风险、空管约束等多种影响因素来设计算法的代价函数。然后,对A*算法的搜索方式进行了改进,并对规划后的航迹进行平滑优化处理。最后,仿真实现了两种不同规避绕飞策略的实验,分别是保守策略和非保守策略。实验结果表明所提方法规划的航迹能够安全有效地规避危险气象,并且提供多种选择的规避绕飞策略供飞行员参考。最后,针对雷暴天气下伴随着多种危险气象同时存在的三维航迹实时改航规划的需求,结合第二章建立的空域分层规划模型,提出了考虑多种危险气象的分层航迹动态规划策略。该方法首先利用稀疏A*算法基于改航起点和改航终点进行全局航迹规划,并利用关键点选取策略确定全局关键航迹点。然后,根据确定的关键航迹点对全局航迹进行分段处理,并利用动态窗口法逐段进行实时航迹动态规划。实验结果表明所提方法具备良好的实时航迹动态规划性能,并且能够提供在规避危险气象过程中关于航空器的航速和航向的变化情况供飞行员参考。