飞机已成为当今社会必不可少的交通运输工具,机场作为航空运输业最重要的基础设施,其建设规划和管理水平体现了一个国家和地区的航空运输发展水平。机场飞行区管理主要包括了机场净空管理、机场目视助航设施维护和鸟害防治。机场飞行区管理仿真系统是机场飞行区管理培训的一种新型手段,可实现对机场飞行区的漫游,与飞行区管理对象进行交互,通过净空分析评定机场净空条件。本文的主要工作包括：1)、基于《民用机场飞行区技术标准》(MH,5001-2006)对机场飞行区障碍物限制面(进近面、过渡面、内水平面、锥形面、内进近面、内过渡面、复飞面和起飞爬升面)的定义,给出了机场净空区各个障碍物限制面的详细计算方法；基于参数化方法建立自定义的几何坐标系即净空坐标系,对障碍物限制面的顶点和障碍物限制面间的交点进行公式求解,基于公式分析了机场净空管理对象高程并进行净空评定。2)、在三维体数据生成方面,本文实现了一种针对三角网格模型的快速体素化算法,该算法的实现分为两个步骤：表面体素化,基于一种简单的非递归划分方法将三角网格模型中的三角面片细划为若干个足够小的小三角面片,体素化各个小三角面片顶点,将复杂的面体素化转换为简单的点体素化；第二,内部体素化,结合边标志填充算法适用于表达机场飞行区管理对象等规则形体但在某些极值处可能发生误判的不足,实现一种基于深度缓存原理的边标志填充的内部体素化改进算法。运用扩展的深度缓存原理得到体模型在三维空间六个方向的投影,利用投影关系进行内部体素的判定,结合边标志填充算法可有效减少需进行判定的体素个数,达到良好的体素化效果；对于机场飞行区管理系统中精细复杂的大规模三角网格模型,经实验分析验证,本算法能有效进行模型体素化,且具有高效的时间效率。3)、基于Delta3D三维仿真引擎设计实现机场飞行区管理仿真虚拟环境,包括了机场地形地貌、机场目视助航灯光及供配电设备,提出了机场飞行区管理仿真的系统框架,介绍了系统组成的各个模块及三维虚拟环境创建过程；基于设备电气特性提出了机场配电柜操作仿真方法,实现了基于故障模型的设备异常和继电保护的仿真；基于备用电源柴油机的工作状态提出了一种有穷自动机模型,根据蓄电池一阶等效电路和机油消耗原理,基于设备物理模型完成了对柴油机虚拟操作的设计；实现了基于设备运行逻辑的助航灯光虚拟维护,依据维护流程定义了不同观察模式,仿真了助航灯光的不同工作状态。实现了机场飞行区管理仿真并进行了应用验证。