航空器四维航迹是预先掌握空中交通态势并制定有效空中交通流量管理策略的重要基础之一，它能够预测飞机在未来经过的航路点的高度、速度、时间等状态信息。为了提高空中交通管理服务质量，欧洲下一代空管系统以及美国新一代空中运输系统均提出基于航迹运行（Trajectory Based Operation，TBO）的概念，与此同时，我国新一代空中交通管理系统也提出了“基于航迹的运行是用于管理空域和航迹的，各个时间段的管理决策都与四维航迹相关”。因此TBO是我国未来空管自动化系统的发展方向，探究精确的航迹预测技术与推演分析技术是目前要研究的重点。航空器四维航迹仿真与分析的研究范围涉及到了航空器性能学、飞机机型性能数据库（Base of Aircraft Data，BADA）、航空发动机排放数据库（Engine Emissions Databank，EEDB）、航空气象数据云图分布与影响、气象报文自动解析、高空气象数据应用技术、大地坐标系下的几何算法、多航空器的空中冲突预测与解脱、航班运行数据处理技术、神经网络、聚类分析等多个专业领域，并且在航迹优化、航空油耗与污染物排放评估、空域规划与管理、空域效能分析、飞行计划排班与优化、进离场排序算法等多个研究方向中作为最根本的技术支持和保障，因此是空中交通运输规划与管理中重要的研究方向之一。