飞行器设计(如导弹的设计)需要用到气动、弹道、动力等多学科的知识，随着设计要求的不断提高，工程人员意识到在进行此类复杂系统设计时有必要从全局出发，在考虑各学科间相互作用的基础上寻找全局最优的设计方案。这样使得飞行器设计过程成为一个复杂、庞大的非线性优化问题。面对学科间复杂的信息耦合以及巨大的计算量，传统的优化方法显得无能为力，而多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization，MDO)方法则渐渐成为解决这一问题的有效途径。 本文主要研究多学科设计优化方法在空空导弹设计中的应用，具体内容如下： 1．归纳出飞行器多学科设计优化与传统设计优化方法相比所面临的计算及信息组织等方面的困难，阐明其特点，然后回顾了当前工程界较为成熟以及新兴的多学科设计优化方法，对其数学模型以及理论依据进行全面的分析，总结其在实际使用中的优缺点。 2．在对协同设计优化进行深入研究基础上，提出一种改进的协同设计优化(Advanced Collaborative Optimization，ACO)方法，并用数学算例对该方法进行初步验证。结果表明了该方法的可行性。 3．回顾了空空导弹的发展现状，建立空空导弹气动、弹道及发动机模块化的数学分析模型，最后在上述模型基础上采用前面提出的ACO进行设计优化，并与现有多学科优化方法的设计结果相比较，进一步验证其有效性。