随着经济技术的发展，空中交通也愈加发达，空中交通直接影响着各个领域的发展状况。空中交通是受天气影响最为严重的交通工具，当前空管部门应对危险天气的措施通常是让航班被动地等待，这不仅造成当前航班的晚点，同时还会波及后续航班的大量积压，造成空中交通的严重堵塞。用被动的地面等待策略来应对危险天气造成的航班延误问题已然力不从心，急需一种新的策略来解决危险天气发生时空中交通管制的航班延误难题。本文以现有的改航策略和蚁群算法为理论基础，以军方重点攻关项目“空中交通管制系统仿真平台”(KES-W-0901)为应用背景，从不同危险天气下的改航模型和改航约束条件、改航航路目标度量、改航全局优化以及改航方法与空管平台的集成应用四方面展开以下研究工作：①在对不同危险天气分布特点研究分析的基础上，建立应对不同危险天气的改航模型和各模型的约束条件。着重讨论块状危险天气下的改航模型，针对当前已有改航模型应用在块状危险天气下的缺陷，提出一种新的“擦边改航模型”，同时对不满足约束条件的改航点提出改航点修正方法。②对改航飞行所需考虑的因素展开研究，重点讨论了改航航程、改航偏离度和改航新增改点数目，并综合这三种改航因素提出一种新的基于面积计算的改航标函数度量方法，并将面积度量应用到蚁群算法中完成蚁群算法的改进。③对改航航路的局部和全局优劣性能展开研究，为避免运用各种改航模型求得的改航航路陷入局部最优，提出全局改航优化算法。④在综合考虑C/S和B/S系统架构的基础上，设计了一种基于服务请求的开放式空管仿真系统架构，同时制定客户端与服务器端的通信接口标准，将本文研究的改航方法集成应用到空管仿真系统中。经仿真实验表明本文所研究的改航算法能有效的完成不同危险天气下的改航路径规划，并通过实际系统集成应用验证了改航算法的可行性。