针对无人航空器的特殊应用背景，设计并优化了基于光储系统的无人航天器动力电源系统。针对无人航空器飞行巡航中起飞、爬升、巡航、下降及着陆阶段的任务剖面，提出一种综合能量最优控制策略，在实现该无人航空器多飞行阶段及相应切换过程中持续稳定的电力供给的前提下，针对不同飞行阶段的不同需求，合理高效的控制光伏单元和储能单元，实现多种工作模式下的协同运行及系统的源-储-荷实时能量平衡和快速响应，以最大限度利用系统能量。并通过仿真与实验，表明所提出的能量最优控制策略的可行性。