本发明提供一种复杂气象条件下无人飞行器安全自驾仪系统设计方法，属于飞行机器人规划领域，以解决无人飞行器在复杂场景下机动飞行时轨迹跟踪精度降低的问题。首先，该系统将无人飞行器控制器、控制输出饱和与无人飞行器开环动力学模型结合，构成完整的闭环动力学模型。其次，考虑跟踪控制的精确性和快速性，并在约束中考虑控制饱和约束，构建最优控制问题以实时优化轨迹的时间参数。最后，系统将优化后的时间参数应用于原始轨迹构成新的局部松弛轨迹，以实现在特定场景下使轨迹跟踪偏向快速性或精确性。本发明为当前飞行器在执行最短时间任务等大机动飞行任务时，根据场景需求自适应快速性与精确性的问题提供了新的解决方法。