本发明公开了一种基于频谱认知的无人机信道优化分配方法和系统，将正在飞行的无人机自身作为频谱感知监测节点，对无人机使用的频段进行频谱扫描和监测，得到频域功率谱数据，将其量化得到信道状态信息，采用数传电台将频谱感知数据和遥测信息回传至地面控制与数据处理中心，地面控制与数据处理中心将全部节点的回传数据进行汇总，计算时间和信道间的相关度，结合信道优化分配模型，根据频谱感知数据与时间和信道间的相关度对空闲频谱和信道进行预测，为无人机分配空闲概率最大的信道，并将信道分配信息回传至无人机，无人机自动切换至优化分配的信道上，保持连续通信。本发明能够极大减少图传信道受到干扰的概率，提高图传信道的可靠性。