随着我国航空运输业的快速发展,危险天气已经成为影响我国航班延误的一个重要因素,如何减少危险天气下的航班延误、提高空域资源利用率是我们亟待解决的问题。改航作为空中交通流量管理的重要手段,能有效利用空域的剩余资源、减少航班延误,因此探究危险天气下的航班改航技术是目前研究的重点。本文在已有研究成果的基础上,对危险天气下的动态航班改航技术展开了新的研究。首先,对危险天气下的航空器飞行特点进行分析,结合图像处理技术对静态飞行禁止区进行精确划设,并在此基础上考虑天气运动特性提出三种飞行禁止区移动预测模型,以及一种基于历史数据的边界预测算法,采用实例进行仿真验证,结果表明划设的飞行禁止区在短时段内具备较高的精确性。其次,根据危险天气影响空域的情况,对基于最大流最小割理论的危险天气下的空域容量评估方法进行研究,结合管制员经验以及航空器偏航习惯,建立扇区动态容量评估模型以及终端区动态容量评估模型,采用实例进行仿真验证,结果表明模型评估结果能反映出危险天气下空域容量变化趋势,且与专家意见较为吻合。再次,根据危险天气影响航班计划航线的情况,对改航路径安全性进行研究,在充分考虑飞行员工作负荷、航空器性能等限制因素基础上,建立基于改航路径安全性的改航路径规划数学模型,并设计遗传模拟退火算法对模型求解,实施静态改航路径规划,同时考虑飞行禁止区移动情况,提出碰撞模型以及动态改航路径规划算法,采用实例进行仿真验证,结果表明动态改航与静态改航相比得到的路径更加经济,但改航效率较低。最后,结合地面等待策略和改航策略,将受危险天气影响的扇区视为流量约束区,根据扇区受危险天气影响的情况,建立基于改航策略的流量管理模型,并设计遗传模拟退火算法对模型求解,采用实例进行仿真验证,结果表明该模型提高了流量约束区以及航路的利用率,减少了航班总延误时间。