现在大量空域规划及飞行程序设计工作仍然停留于二维结构显现阶段,存在信息不清晰、呈现不直观等缺陷,随着计算机仿真技术和地理信息技术的发展,对飞行程序三维呈现的需求与日俱增,但是目前国内外仍然没有一套完整的飞行程序三维辅助设计系统。本文结合国际民航组织的Doc8168文件,通过研究调研、咨询我国多位飞行程序设计方面的专家,设计了飞行程序航行要素的三维模型及呈现方式;同时运用圆弧弥合的思想,根据飞行程序设计规范,建立了基于节点的转弯航线自动生成模型和基于等待定位点的等待程序自动生成模型,实现可调节飞行参数的三维飞行轨迹和等待程序的实时生成;并借助软件工程的模块化设计思想,根据建立的数学模型设计方法,开发出仪表飞行程序三维呈现系统。本系统提供了简单快捷的飞行程序辅助设计,对飞行程序的设计结果进行三维仿真,实现原来二维图纸要素立体化的动态演示,大大提高了飞行程序三维设计效率,解决了仪表飞行程序三维可视化问题。然后通过录入大连周水子机场的航图数据对系统模型进行测试和验证,论证了该系统设计的合理性和准确性。最后对论文的成果进行总结,并对飞行程序三维辅助设计方法及相关问题进行了展望。