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飞行器轨迹优化是一类最优控制问题，传统的优化方法存在对初值敏感的缺陷。采用一种组合优化方法，对空天飞行器的上升轨迹进行优化。首先用遗传算法对直接打靶法离散的非线性规划问题进行全局寻优，得到初步优化结果，然后以该结果作为初值，用序列二次规划法对伪谱法离散的非线性规划问题进行局部寻优，得到最终的优化结果。结果表明，组合优化方法既解决了初值敏感问题，又有较高的优化精度，可以有效求解轨迹优化问题。