目前，高超声速技术已经成为当今世界各军事强国研究的重点技术，而高超声速武器的的相关研究更是被各军事强国视为巩固和提升自己全球地位的重要手段。在众多高超声速武器的相关领域的研究中，优化仿真研究是一项很必要的研究工作，它是建立在原始弹道设计的基础之上的研究，针对某一项或多项目标特性的要求，来重新优化得出满足众多约束条件下的性能最优值。优化不仅可以节省成本而且对于在同等成本条件下某项性能达到更高的指标都有一定的指导意义。 高超声速巡航飞行器凭借它较高的突防能力和时敏打击能力，受到越来越多国家的关注，由于飞行的时间短，速度快，能够较远距离进行打击，因此有必要对它的射程等相关性能进行优化研究。 本文对高超声速巡航飞行器弹道优化的研究，其主要内容有： 1) 建立了高超声速巡航飞行器相应的数学模型，包括基础算法模型，环境模型，力与力矩模型，运动学与动力学模型，上升段、巡航段、俯冲攻击段等模型。 2) 重点介绍了弹道优化的数值算法，并根据本文所要优化的目标的特性，选择了几种经典的优化算法，同时设计出串行混合遗传算法用来解决本文中涉及到的优化问题。 3) 在数学模型建立的基础上，通过VC平台运用cC++等语言对飞行器上升段+巡航段最大射程的性能指标进行了仿真优化，同时对上升段助推器最省燃料爬升进行了优化。 4) 飞行器俯冲攻击段通过对落速倾角的限制，通过优化选择出最优导引规律，使得在满足相应的终端约束的条件下飞行器攻击目标的速度达到最大。