本发明提出基于模态分解和反演化耦合气动热试验数据滤波求解方法，属于高超声速飞行器气动热风洞试验技术领域。包括：S1.采集风洞试验中热流传感器的电压信号数据；S2.获取数据所有极大值和极小值点，并求出上下包络线的平均值；S3.获得新的电压信号数据；S4.判定新的电压信号数据是否为本征模函数；S5.获得所有M阶模态的本征模函数；S6.获得经过模态分解降阶处理的低频电压信号数据；S7.获得温度分布数据；S8.构建反演化模型和最优化目标泛函表达式求解温度分布；S9.根据S8预估K前M‑1个时刻热流和后R个时刻温度；S10.判断反演化模型和最优化目标泛函是否收敛，获得全时间周期最优化热流分布数据。