随着远程精确打击和军事力量投送需求的日益增长,一种针对紧急任务的高超声速滑翔飞行器得到长足发展。本文以高超声速滑翔飞行器作为对象,基于伪谱法和传统多目标分解方法研究了其轨迹的多约束、多目标优化问题。首先,建立了高超声速滑翔飞行器多约束、多目标轨迹优化问题数学模型,改进了禁飞区约束模型。基于最优控制原理,将多约束多目标轨迹优化问题转化为多目标最优控制问题。针对实际任务需求,提出基于简单几何形状组合的禁飞区建模思路,建立了四类典型形状禁飞区模型,并采用数值方法验证模型的有效性。然后,提出了依复杂程度分级添加约束的迭代求解策略。针对复杂轨迹优化问题难以直接求解的情况,逐次添加约束逼近原复杂问题,并将所得中间解作为复杂问题的初始猜测迭代,仿真验证了迭代求解策略的有效性。最后,提出了基于伪谱法的多目标轨迹优化问题求解框架。研究了飞行器轨迹多目标优化问题,利用传统多目标分解方法将子目标函数聚合,转化为单目标优化问题后采用伪谱法求解,所得Pareto前沿较均匀。本文对多目标、多约束轨迹优化问题进行研究,在模型层面进行了完善,在方法层面做了拓展,具有一定理论意义;同时在应用方面,可为评价飞行器性能、研制阶段进行总体设计提供有益的参考。