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在综合考虑发动机设计、导弹气动特性和外弹道关系的情况下，建立了固体弹道导弹总体/弹道一体化设计模型。该优化模型包括总体变量优化和弹道变量优化两层优化。优化变量多、内层弹道对外层总体参数敏感导致该优化问题收敛性较差、难以保证解的全局最优性。针对这一情况，提出两点改进措施：结合专业背景知识，在底层优化前设置优化变量的合理性判断，改进总体变量的优选策略；采用试验抽样和经典优化算法结合的混合优化算法快速完成弹道优化和总体变量优化两个子问题的全局优化搜索。算例表明，改进后的优化略能更快的得到更为合理的设计结果。