随着我国低空空域飞行活动的日益增加以及低空空域的逐步开放,在新一代导航监视技术发展及应用的背景下,广播式自动相关监视技术(ADS-B)在低空空域安全飞行方面得到广泛应用。本文对ADS-B系统的主要工作原理进行了研究,重点对ADS-B IN技术进行了分析,同时分析了ADS-B标准报文格式与CPR算法的主要实现过程。在ADS-B报文中关键信息数据解析出来的基础上,研究利用改进的残差均值交互多模型(RMIMM)算法对通航飞机的位置状态信息进行航迹滤波处理,提高飞行状态估计精度。利用实际ADS-B设备接收的数据对算法进行验证。其次,研究利用加权总体最小二乘(WTLS)方法结合意图信息模型对带有修正转弯模型的残差均值交互多模型算法进行改进。通过对模型转移概率进行修正,实现了较为精准的航迹预测。利用ADS-B设备接收的目标三维位置、飞行状态等数据对算法进行验证。结果表明,改进算法具有较强的通用性,预测效果较好,可以准确快速地对飞行轨迹预测跟踪。最后,利用Android Studio平台设计了低空空域飞行态势监视软件。对软件报文协议进行了研究,研究了北斗与ADS-B报文融合技术,将北斗通信作为ADS-B传输链路的补充。通过机载终端获取ADS-B数据解析,在软件上实现了解析数据的显示。实验结果表明,研究的飞行态势监视数据包实现了地面监视中心对低空通航飞机的在线态势感知,设计的软件能够对通航飞机飞行航迹进行显示。研究结果为服务于我国通航飞机作业安全以及低空空域管理的信息化水平提升具有一定的意义。