随着航空技术和信息技术的迅猛发展，现代飞机的结构和性能发生了巨大的变化。如何加强飞行安全，增强飞行员的姿态感知，避免可控飞行撞地，一直吸引了众多科研工作者不断探索。航迹规划技术作为任务规划系统的核心组成部分，在综合考虑多种约束信息后为飞机规划出一条满意路径，有效增强了飞行安全性。同时，合成视景技术的快速发展，虚拟仪表的引入，有效将多种飞行信息进行融合并综合显示，大大提高了飞行员的姿态感知，降低了工作强度。本文针对飞机在低空环境下的飞行安全问题，重点研究了航迹规划技术、虚拟仪表显示系统和三维视景仿真技术。具体研究内容如下：首先，简要阐述了合成视景系统及航迹规划技术的相关概念、研究意义及国内外研究现状。其次，对规划空间的地理环境和威胁信息进行数学建模，并分析了飞机的动力学约束及其对航迹的影响。详细讨论了A*算法及其改进算法，并针对三维空间地形复杂，搜索节点多的问题，引入遗传算法进行航迹规划。该算法采用贝塞尔曲线表示航路，曲线控制点表示染色体基因。在设计适应度函数时充分考虑飞机的动力学约束，对遗传算子进行改进，有效规划出了平滑连续的无冲突航路。接着，重点叙述了利用虚拟仪表开发软件设计飞行仪表的具体过程，合理布局虚拟座舱。最后，采用视景仿真软件进行飞行视景仿真程序的设计，多通道多视角显示飞机的飞行环境及状态信息，实现了舱外视景和舱内虚拟仪表的一体化显示。