本发明公开了一种基于历史航迹数据挖掘的四维航迹推测方法，步骤包括：1、根据历史飞行数据和监视数据的关联关系，获得四维航迹信息；2、构建航空器历史四维航迹模型；3、分别对航空器起飞爬升阶段、平飞阶段、下降阶段的高度和速度进行线性和非线性拟合；4、对航空器各飞行阶段的水平轨迹进行分析；5、基于上述分析结果，建立航迹推测垂直剖面、水平剖面和速度剖面模型。与管制系统普遍使用的四维航迹模型相比，本发明方法更简单实用，航迹推测的精确度更高，可以为新一代空中交通系统的冲突探测与解脱、进离场排序、空中交通流量预测、流量调配措施制定等关键技术提供基础保障。