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针对高空长航时无人机族气动外形优化问题，通过借鉴多学科优化中的二级优化和代理模型方法，提出了一种基于代理模型的二级气动优化方法。应用这种方法求解高空长航时无人机族气动外形优化问题。优化计算结果表明,与传统的气动优化方法相比，基于代理模型的二级气动优化方法能使无人机族的总诱导阻力系数降低20％以上。