随着近年来能源问题的日趋严重,飞行器的飞行节油轨迹优化设计问题已经受到广泛的关注。飞行器在特定的飞行条件下,如何选取最佳的飞行状态,使其中某项性能指标达到最优状态,已经成为飞行器导航中重点考虑的问题。随着信息化的飞速发展,在现代战争和经济成本衡量中,飞行器的飞行时间因素的影响也越来越突出,具有飞行时间约束的路径规划才能满足飞行器的任务需要。现代飞行器普遍具有时间调控能力,飞行时间因素逐渐开始受到人们的关注和重视。本论文结合飞行器在实际飞行中的燃油消耗,以航空燃油量最经济最少为前提,主要研究利用轨迹优化方法对飞行器的飞行轨迹进行合理优化,通过对飞行器各阶段的燃油消耗进行研究,分别对返场经济导航、航线经济导航、巡航及航路重规划进行建模,并优化其飞行路径。在三维航路重规划的基础上,加入时间维的4D路径导航算法也日益重要,本文通过基于几何约束的自适应A星算法对其进行路径规划。本文的主要工作内容如下:1.论文首先详细介绍了飞行器经济导航的几种模型,然后对经济导航涉及到的主要算法进行了详细介绍,包括最大燃油里程模型、BINGAO告警模型及能量状态法等算法模型,并且对经济导航路径优化算法进行了详细分析,最后对飞行器经济导航所涉及到的算法进行了算法仿真,并验证其算法的有效性。2.论文提出了基于自适应A星算法的航路重规划模型,在此基础上研究并实现了4D路径规划算法。论文首先介绍了航路重规划模块所用到得A星算法以及自适应A星算法,并对比了其优劣性。接着介绍了4D路径规划的航程路径代价表示以及基于几何约束的自适应A星算法,然后对于时间误差的改进方法进行了研究,接着进行了实验仿真,验证了该改进算法的可行性。3.论文设计并实现了飞行器经济导航仿真系统。先详细介绍了该系统的总体设计方案以及系统的主要功能,接着对各个功能模块的设计进行了详细说明以及界面显示,最后给出了各功能模块具体的仿真数据,并对仿真结果和误差进行了详细分析,验证了该系统的实用性和有效性。