一种基于序列凸优化的高超声速飞行器轨迹规划方法，它属于高超声速飞行器轨迹规划技术领域。本发明解决了传统序列凸优化方法存在的可行性问题和收敛性问题。本发明的序列凸优化部分针对高超滑翔飞行段展开设计，提出了带罚函数的置信域加速算法。算法分为两步，第一步对非线性约束引入松弛变量，放弃置信域约束，目的是能够在更大的解空间中寻找可行解。待微分方程约束误差足够小后，转入下一步规划。第二步将目标函数重设为最小化置信域误差，主要解决子问题与原问题不等价的问题。基于这种方式能够在较差初值下，准确而迅速地完成多约束轨迹规划工作，具有极大实用性。本发明可以应用于高超声速飞行器轨迹规划。