本发明公开了一种高超声速飞行器前舱热防护系统全弹道温度边界预测方法，1)根据高超声速飞行器前舱热防护系统分布局特征，建立热防护系统三维几何模型；2)提取各材料导热系数和发射率为特征参数，完成以特征参数为驱动的前舱热防护系统有限元模型参数化建立；3)基于飞行器全弹道再入过程飞行工况，综合考虑热传导和热辐射效应，实现全弹道过程中热防护系统瞬态热分析；4)考虑材料分散性，以材料导热系数和发射率为不确定输入参数，基于区间顶点分析方法，完成弹道过程中热防护系统全弹道温度边界分析。本发明准确、高效预测高超声速飞行器严酷再入环境中前舱热防护系统温度边界，为结构后续的可靠性合理评估与不确定优化设计奠定基础。