作为陆军精确打击能力和体系作战能力的重要支撑,小型地地战术导弹武器系统日益受到世界各军事强国的关注,其总体设计问题具有学科耦合性强、计算复杂度高的特点。本文以某型在研地地战术导弹为研究对象,采用OPTIMUS软件平台构建了其总体设计仿真分析自动化流程,基于动态罚函数理论,提出了一种适用于该型导弹总体设计问题的协同优化方法,并结合飞行试验实测数据对本文设计优化流程的可行性进行了初步验证。本文主要研究内容如下:（1）提出了一种针对复杂系统优化问题的改进协同优化方法。研究协同优化方法计算困难的原因,分析基于一致性约束松弛改进方法、结合现代智能算法改进方法及二者合一改进方法的不足之处,提出一种基于动态罚函数的改进协同优化方法。通过多学科设计优化经典算例对标准协同优化方法、常用改进协同优化方法和本文提出的基于动态罚函数协同优化方法的计算性能进行了考核与分析,验证了本文提出改进协同优化方法的优越性。（2）某型战术导弹学科建模分析及验证。以某型战术导弹为对象,通过几何外形参数化、气动性能计算、推进方案设计、总体布局安排、弹道仿真等工作,建立了各学科分析模型,为后续工作奠定基础。并利用导弹样机测量数据、飞行试验实测数据等,验证了学科分析模型的精度。（3）建立了某型战术导弹气动代理模型。采用中心复合试验设计、拉丁超立方试验设计获得样本点,通过多项式响应面方法、径向基插值方法分别构建导弹气动外形代理模型。基于代理模型误差校核理论,对比分析四个代理模型的精度,选择近似能力最强的参与后续学科集成。通过对比原模型与代理模型计算时长,验证了使用代理模型替代原模型可以节约计算成本,提高设计效率。（4）某型战术导弹总体设计问题建模及优化设计。通过分析各学科之间的耦合关系与信息传递方向,建立了某型战术导弹设计结构矩阵。分别结合多学科可行法与本文提出的基于动态罚函数改进协同优化方法,建立导弹总体多学科设计优化模型。结合气动代理模型,在OPTIMUS软件平台进行总体设计优化模型的集成与计算,得到了更优的总体参数方案,达成了降低导弹起飞质量的优化目标。结果表明基于本文提出改进协同优化方法的多学科设计优化流程于导弹总体设计问题具有适用性与可行性。本文摸索、归纳、总结了一套多学科设计优化技术针对小型战术导弹总体设计问题的工程化应用流程,为工程实际中小型战术导弹总体设计与多学科设计优化方法的结合提供了技术支持。