连续下降运行(Continuous Descent Operation,CDO)是国际民航总局推广施行的一种终端区进近航迹管理技术,此项技术因为其下滑航迹高并且采用理想推力下降的特点,其与传统进近方式相比可以有效减少航空器在终端区下降过程中时间消耗、噪音污染和燃油消耗等问题。一般现行情况下,航空器采用标准进场航路进行进近,所以对垂直剖面的航迹优化就显得至关重要,以最短时间和最省燃油的性能指标逐渐出现在下降航迹剖面优化管理中。首先在基于航空器性能的基础下,组合不同下降模式形成不同的CDO航迹剖面,依靠着对CDO航迹的划分,结合相关BADA性能模型参数,计算生成相应的下降CDO航迹。在给与相关航路点信息及约束的情况下,对B737-800的CDO航迹进行了仿真预测,最后将预测结果与传统阶梯下降航迹进行对比。其次分析了使用间接法优化CDO航迹的方法,而且对传统的航迹微分方程组进行简化,从而能较快地求得最优解的最优控制变量。通过对下降梯度的划分能有效求得优化条件的优化航迹,对比之前生成的VNAV CDO模型,该模型有一定的优化性能,但是结论证明该方法在操作性上较为繁琐和复杂。然后采用直接法优化航迹,并分析了三种伪谱法的区别,然后采用Gauss伪谱法对CDO垂直剖面航迹进行优化,并用matlab GPOPS工具箱仿真分析优化最短时间CDO航迹与最少燃油CDO航迹,结果显示优化CDO运行方式在节省时间和节省燃油上都有较大的优势。并且分析了三种不同伪谱法的优化性能,对比分析伪谱法在对该优化问题上的最短时间和最省燃油问题上的精度。最后在Gauss伪谱法的优化模型基础上,采用Newton插值取代Lagrange插值,避开高阶微分矩阵的计算,仿真结果表明采取Newton插值能使Gauss伪谱法具有更快地运行效率。采用Chebyshev-Gauss点替换Gauss点,对Gauss伪谱法进行改进,结果证明在采取相同配点个数的情况下,改进Chebyshev-Gauss伪谱法有着更好的优化精度。