随着航空器的广泛应用以及日趋严重的能源问题,轨迹优化算法逐渐成为经济导航领域的研究热点之一。航空器在执行实际飞行任务时,需要安全地飞行至目的点,并且规划路径的时间需要满足实际工程应用要求,然而传统的路径规划算法会随着搜索区域的增大,栅格地图存储的数据信息呈指数增长,搜索路径时所需要的时间将会大幅度增长,将无法满足实际应用对实时性的要求。因而,路径规划算法成为一个新的研究热点。为了有效地帮助飞行员完成作战任务,在对航空器进行航路规划时,需要考虑算法的运行时间,使得规划出的路径满足实际应用对实时性的要求。结合航空器在实际飞行过程中的耗油量,本文主要研究飞行过程中的爬升、巡航及下降阶段的燃油消耗,优化航空器在飞行过程中的轨迹,使航空器在实际飞行过程中的燃油利用率得以提高。本文针对经济导航中的关键技术展开深入的研究,主要工作以及创新点如下:1.针对传统A星算法在搜索路径时存在的算法运行时间不能满足实际应用对实时性的要求,论文首先详细介绍传统A星算法,对栅格地图表示法、节点扩展以及代价函数进行阐述。然后描述该算法步骤。最后结合实际应用分析传统A星算法存在的不足,对算法进行改进,提出基于概率地图的A星算法,并通过仿真实验来进一步验证该算法的有效性。2.针对常用的能量状态法进行轨迹优化时存在的只能得到局部最优轨迹,以及为了实现经济导航仿真系统中经济导航分系统的功能,本文首先详细介绍经济导航算法模型,并描述经济导航相关算法。然后为了得到全局最优轨迹,提出一种基于多目标遗传算法的轨迹优化,该方法就是将NSGA-Ⅱ算法应用于优化航空器的飞行轨迹。最后对能量状态法和NSGA-Ⅱ算法进行仿真对比实验,并分析在实际应用中NSGA-Ⅱ算法的可行性。3.结合实际应用设计并实现经济导航仿真系统。论文介绍首先介绍仿真系统的高层体系结构和运行支撑环境。然后阐述系统的总体设计,详细地描述了仿真系统的结构、功能、数据交互、数据接口和逻辑层次,并介绍仿真系统中的经济导航分系统和航路重规划分系统。最后在基于HLA的经济导航仿真系统中,结合实际飞行任务将拦截任务考虑在内进行仿真实验,通过仿真结果进一步验证NSGA-Ⅱ算法的实用性。