近年来,直升机可控飞行撞地和空中相撞事故时有发生。为保障直升机低空运行安全,本文基于相关适航标准的分析,建立适用于直升机的近地告警和空中防撞综合告警模型和仿真系统,当本机与地形或入侵机存在危险接近时,综合告警系统能够根据危险程度及时有效地发出告警。在近地告警方面,依据RTCA DO-309等现行的适航标准以及Honeywell等相关产品规范,对近地告警的六种告警模式和前视地形告警的告警包线和告警过程进行了详细分析和建模。考虑到现有的近地告警在出现山体滑坡、缺少地形数据时无法进行前视报警,论文提出基于粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)的前视地形预测模型,将ELM神经网络的权值和阈值作为PSO算法的初始空间解进行迭代寻优,使基于历史地形数据的前向局部地形预测误差更小、准确性更好。在空中防撞方面,论文分析TCAS适航标准,建立直升机的保护区模型,并基于两机到达最近交叉点的时间,提出了几何方式的冲突探测算法,并分析了水平方向和垂直方向的解脱方式。由于多机冲突的几何解脱方法解算复杂,论文对各机的转向角集合进行二进制编码,提出混沌二进制粒子群(CBPSO)多机冲突解脱算法,利用Logistics映射对二进制粒子群(BPSO)的初始转向角集合和惯性权重进行混沌搜索,以避免BPSO前期早熟、后期震荡的问题,并分别给出了两机、四机、六机的BPSO和CBPSO冲突解脱仿真实例。相比单纯的BPSO解脱,CBPSO的收敛速度更快,解脱路径更平滑,延误总距离更小。为直观显示直升机的低空安全告警过程,本文基于MATLAB搭建了近地告警和空中防撞的综合仿真平台。系统模拟了各个告警模式的报警过程,同时也支持多机的冲突解脱演示,达到保障直升机近地和空中飞行安全的综合告警效果。