本发明属于无人机飞行控制技术领域，具体涉及一种基于联合优化的无人机航迹规划方法。本发明通过前端飞行状态优化模型获取无人机自身飞行状态的最优估计，大幅度降低了自然干扰因素对传感器数据的误差；通过后端飞行动作优化模型，将实际偏差大的飞行角度调整至预期飞行角度，解决了强化学习决策飞行动作不佳的问题，提高了飞行航迹的可靠性。在实际应用中，对于传感器实时采集飞行状态数据，利用前端飞行状态优化模型实时获得最优飞行状态估计，将其作为已训练TD3模型的输入，得到飞行动作，并利用后端飞行动作优化模型，得到对应的飞行动作偏置，对其进行判决，控制输出优化后的飞行动作，从而实现无人机面对自然干扰影响的实时航迹规划。