现代化军事中,无人机广泛应用于执行高危任务,如战术侦察、电子干扰、精确打击等,从而降低消耗、避免人员伤亡。无人机的飞行需要操作员根据实际的地理环境和威胁因素等进行调节,精确的规划出飞行路径,确保任务的顺利完成。无人机的航迹规划是任务规划系统中的重要组成部分,也是任务规划中最关键的一环,是实现无人机安全自主飞行的技术保障。本文针对无人机在三维复杂环境下的航迹规划进行了研究,实现了无人机的三维路径规划。主要研究内容如下:（1）基于ArcGis Engine无人机三维路径航迹系统的总体方案设计。将无人机的三维路径规划系统设计分为地图操作、航迹规划、数据管理等三个模块,对各个模块的设计做出整体规划。对系统的开发环境作出了规定以及对Arcgiis Engine地图显示控件在系统中的二次开发流程进行了阐述。（2）建立三维复杂环境下的约束威胁仿真模型。对无人机的机体自身约束和环境威胁因素进行了研究,包括机体自身约束中的最小航路段长度、飞行高度、最大航程、最大转弯角等,以及恶劣天气、雷达、高炮、导弹等障碍威胁。根据约束和威胁等模型建立了无人机的综合代价模型,并通过MATLAB软件进行了仿真建模。说明了仿真地形的三维数据,且用Arc Scence,Global Map软件实现了三维地图的制作。采用My SQL数据库对无人机三维路径规划系统数据进行存储、修改等操作。（3）三维路径规划算法的研究与实现。对粒子群算法、A*算法、蚁群算法以及改进蚁群算法进行了研究,对各种算法的优缺点进行了分析,并实现了各种算法在三维路径规划中的应用。通过MATLAB实现了各种算法在三维地图模型中的仿真,并对仿真结果进行了分析。改进蚁群算法在三维路径规划中的仿真效果最好,且解决了蚁群算法容易出现局部最优解的情况,采用改进蚁群算法实现无人机的三维航迹规划。（4）三维路径规划系统的实现。通过Visual studio软件基于MFC对话框模式搭建航迹规划系统软件框架,完成了账户管理、地图操作、二维路径规划、三维路径规划功能的实现。用户通过账户验证成功后即可进入系统功能界面,在地图操作功能模块中,可通过地图的缩放对无人机的飞行范围进行限定;在二维路径规划模块中,可实现无人机在平面地图上的路径规划;在三维路径规划中,实现无人机在立体空间下的路径规划。