随着全球交战、全球到达思想的提出，高精度、远距离的快速打击以及良好的突防能力成为未来高速飞行器研究的趋势。因而对高速飞行器的轨迹优化的要求也越来越高。本文着重研究一种新型飞行轨迹优化策略，二次脉冲点火策略，这种飞行策略包含两次点火助推过程，具有推力大、助推时间短、点火时间不确定的特点。两次脉冲点火助推相比单次助推能组合出多种情况，结合对点火时刻的优化，能较大限度地实现飞行器增速增程，并增加飞行器突防能力，具有重要的研究价值。　　本文以升力式高速飞行器为研究对象，将二次脉冲点火策略划分为两种子策略进行研究。介绍了二次点火策略的研究背景与意义，常用坐标系及相应转化关系，并对标准大气模型进行分析。结合飞行器的受力分析和运动学特性，推导了升力式高速飞行器质心运动方程。并对二次脉冲点火策略的过程约束、性能指标及升力式飞行器气动特性进行分析。　　二次点火策略涉及到燃料划分、点火时间、过程约束、终端约束及不同于常规策略的性能指标，普通算法求解困难。鉴于粒子算法的多点随机，全局搜索特性，可求出二次点火策略的可行解。通过引入混沌初始化、混沌多种群、自适应混沌扰动，使粒子群算法能在有限的迭代次数得到更精确的解，避免粒子群算法的“早熟”现象。　　通过Gauss伪谱法进在改进粒子群算法的优化结果上进一步优化。改进粒子群算法优化的轨迹，由于点火助推过程推力较大出现攻角变化率大、状态量有波动。并且直接打靶法离散点均匀会产生龙格现象。针对改进粒子群算法和Gauss伪谱法不足之处，提出了适用于二次脉冲点火策略的hp自适应Gauss伪谱法，改进的Gauss伪谱法能优化攻角变化率，对状态量波动较大的地方实现精确离散，并且优化时间短。通过几种方法的仿真对比，验证改进方法的有效性。　　针对第二种子策略设计点火时间的快速求解方法，通过改进Gauss伪谱法的剩余航程-能量曲线来估计点火时间。进一步提出基于三次样条的解析算法预测剩余航程-能量关系，避免大量数值积分过程，有效地提升求解方法的速度。本文所提出优化方法可以改进的方向。