为了解决日益增长的空中交通量,国际民航组织提出了自由飞行的概念。在自由飞行中,为了保证飞行安全,任何两架飞行器之间的距离不能小于给定的安全间隔,冲突探测与解脱技术将是提高飞行安全与效益的关键。本文在三维空间的基础上,以飞机的质心空间运动轨迹为模型,讨论了两架飞机的冲突探测模型,并以此为基础,对多架飞机之间冲突群的探测进行研究,建立了数学计算模型。在解脱方面,采用最优控制理论中的极小值原理,考虑单一控制变量且变量受约束的情况,结合实际飞行模型,提出两机解脱的三种策略。在两机解脱模型的基础上,引入优先权的概念,使涉及多机冲突群的飞机能够根据优先次序先后进行解脱。考虑飞机间的非协作情况和意外情况,运用微分对策理论,对邻近飞机的不确定飞行状况可能引发的冲突情况进行了探讨,并通过实例进行了分析。