一种基于两层优化策略的全轨迹优化设计方法，包括步骤如下：(1)设置运载器对地面目标的总覆盖时间TCT为目标函数F(π)，设置优化参数π＝[a,i,tm]；(2)通过遗传算法产生的一组优化参数π＝[a,i,tm]，计算种群中每个个体的目标函数F(π)；(3)如果步骤(2)中获得的运载器对地面目标的总覆盖时间最大值的精度满足要求或者迭代次数超过最大迭代次数，则迭代终止，进入步骤(4)；否则利用遗传算法产生新一代种群，返回步骤(2)；(4)根据步骤(3)中迭代终止时的优化参数π＝[a,i,tm]及各阶段对应的优化变量获得运载器的全程轨迹。本发明能有效的将飞行过程中各阶段结合，给出各个阶段的优化参数并提升了优化效率，具有鲁棒性。