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应用能量状态法研究了高空长航时无人机节油飞行的最优轨迹问题。构建了基于能量状态法的质点运动模型，简化了传统运动模型的维数，并利用变分法提出了基于能量控制的性能指标，推导出飞机纵向飞行过程（爬升、巡航和下降）的优化方程，得到整个飞行过程的全局最优解，给出了一种适用的算法，利用Matlab对该算法进行了计算仿真。仿真结果表明，优化的节油轨迹算法效率较高，可节省飞机燃油、缩短航行时间。