当今随着空天一体化作战思维的逐步实施，临近空间作为连接空天战场的中间地带，成为各国争抢的战略高地。临近空间高速飞机具有飞行速度高、生存能力强、突防响应快等特点，拥有巨大的军事价值，成为各国研究的热点。然而目前还缺乏适用于此类飞行器的总体概念设计系统。针对这一问题，本文研究临近空间高速飞机概念设计中各模块的计算方法，并开发了一套可行性与实用性更强的概念设计工具。本文的主要工作和成果如下：
　　1）编写了主要总体参数设计计算工具。根据飞行性能要求，利用该工具可初步确定飞机的主要总体参数，即机翼面积、最大起飞重量、发动机推力等；
　　2）根据临近空间高速飞机的特点，应用参数化几何建模方法与MATLAB编程技术，建立了几何建模工具；通过MATLAB集成Cart3D与Friciton程序，建立了气动分析工具，并实现了参数化几何建模与气动分析之间连贯性；
　　3）采用发动机零维分析方法和MATLAB编程技术，编写了涡轮冲压组合发动机的性能分析工具，可以对发动机的稳态工作性能进行快速计算；
　　4）总结了一套适用于临近空间高速飞行器的重量估算方法，并应用Excel设计制作了重量特性分析工具，实现了对飞行器各部分重量的快速计算与分析；
　　5）根据飞行力学方法，应用Excel软件开发了总体性能的分析工具。该工具可用于对飞机的起飞性能、平飞性能、爬升性能、巡航性能、盘旋性能、下滑性能和着陆性能的计算和评估；
　　6）以高空高速侦察机 SR-71 的数据和相关算例，对每个工具的计算精度进行验证，结果表明程序计算结果与实际飞机和算例的数据比较接近；
　　7）通过应用示例，展示了本文所开发工具在飞机概念设计中作用。示例表明：应用本文开发的临近空间高速飞机概念设计工具集，可有效地支撑提高临近空间高速无人机概念设计中主要总体参数初始设计、外形建模和性能评估工作，有效地缩短了设计周期。