随着中国民航业高速发展,空中交通流量大幅增加、空域资源紧张等问题愈发突出。空管领域的相关研究越来越多,其中用于研究的相关飞机性能模型大部分使用的是BADA性能模型。由于BADA性能模型存在不足,基于BADA的相关研究存在一定的缺陷。为此,本文针对空管运行中使用的性能模型进行研究。首先,对BADA手册进行了详细的阐述,BADA对机型原始数据进行简化后形成机型数据库,可快速、近似地计算飞机性能数据。介绍了飞机厂家原始气动、燃油流量等性能数据及其应用时的缺陷,飞机厂家数据可以精确计算飞机的性能数据,但比较繁琐,计算效率无法满足空中交通管理飞机较多时快速研究的需要。对BADA及飞机厂家相关性能数据进行对比,结果表明BADA性能模型存在较大的缺陷,在阻力模型、推力模型以及燃油流量模型的精度上存在较严重不足。其次,针对BADA模型未考虑马赫数只基于升力系数求得的阻力系数与真实值存在较大误差的问题,基于飞机以较大马赫数飞行时气流压缩效应会使阻力改变的特性,优化了临界马赫数模型,利用厂家原始气动数据计算了临界马赫数。并在此基础上提出了一种基于遗传算法的临界马赫数分段多参数数据拟合方法,得到了优化的气动阻力模型。结果表明,本文优化模型与BADA经典模型相比,阻力系数精度提高较多,且与厂家真实阻力系数具有较高的一致性。之后,针对BADA模型未考虑拐点温度而在所有温度范围内给出的最大爬升推力模型存在较大误差的问题,本文考虑拐点温度后发动机推力下降较为迅速,提出一种基于遗传算法的拐点温度分段多参数数据拟合方法,得到了优化的最大爬升推力模型。同时,利用厂家原始推力数据通过线性拟合方法优化了慢车推力模型。在推力优化的基础上,利用厂家原始燃油流量数据,通过遗传算法拟合方法及线性拟合方法优化了航路各阶段燃油流量模型。最后,将优化的阻力模型、推力模型、燃油流量模型等性能模型结合使用,进行空管运行中常关注的航路各阶段飞机性能参数的预测。将优化模型与BADA模型的应用分别与航空公司BPS性能软件得到的结果进行对比,以北京首都机场-上海虹桥机场为例,本文优化模型可以大幅度提高爬升率、下降率、到达某点时间、速度等的精度,同时燃油消耗与软件计算结果也较为接近。因此,本文优化模型可以为空管领域相关研究提供更加准确的性能计算。