高空长航时无人机是一种新型的无人飞行器，在战场侦察和高空大气探测方面有其特殊的用途。特别是近几年，高空长航时无人机作为一种多功能作战平台，其发展受到了广泛关注，但是由于高空长航时无人机对飞行性能、气动品质等方面要求较高，因此目前只有美国等少数国家掌握了其设计技术。由于高空长航时无人机在设计时有其特殊的要求，因此，高空长航时无人机的总体设计必然是一个复杂的过程，本论文针对高空长航时无人机的综合优化设计进行了初步研究，为我国今后高空长航时无人机的发展提供一个良好的基础。 本文首先以美国成功设计的同类无人机——“全球鹰”为参考，确定了以正常式布局作为本论文高空长航时无人机的基本布局形式；然后运用飞行器设计理论进行总体布局设计，包括总体参数设计、飞机发动机匹配、机翼平面参数设计、翼型选择、舵面配置、以及起落架参数设计等，使全机具有较好的气动特性，以满足飞机飞行性能的要求；在以上研究的基础上，进行全机飞行性能和稳定性、操纵性分析，以验证方案的可行性，检验本论文方案是否达到设计指标要求；鉴于高空长航时无人机对布局设计的要求较高，文章的最后，利用MATLAB软件编写了高空长航时无人机多目标优化设计程序，并给出了优化后的方案和分析，对进一步的设计提出了建议。通过以上的工作，最终形成一套高空长航时无人机的综合设计优化方法。