本发明提供了一种倾转旋翼飞行器过渡态切换过程的几何最优控制器设计方法,该几何最优控制器设计方法针对倾转旋翼飞行器的姿态控制在欧氏空间中存在的奇异性,局部性等问题,引入了黎曼空间中的李群代数,并结合系统的拉格朗日函数与SO(3)切丛上的变分,利用哈密顿最小原理推导得到了基于SO(3)群上的倾转旋翼飞行器的全局几何性描述。通过建立的几何切换动力学模型,将倾转旋翼飞行器在连续空间的模型问题转化设计为一个非线性的几何最优切换控制问题。本算法可以应用于倾转旋翼飞机过度切换过程的全自动无人驾驶和其燃油经济性。