进入21世纪后,近空间这个特殊领域的价值越来越受到世界各国的重视,近空间飞行器的研究也倍受关注,而平流层飞艇由于拥有诸多优点已成为国际上的研究热点。在研制平流层飞艇的诸多关键技术中,自主飞行控制系统的开发是至关重要的,并且由于其特殊的复杂性,因而也是一项具有挑战性的任务。本文对平流层飞艇所进行的研究工作主要包括以下几个方面:1.采用机理分析的方法,在详细分析飞艇受力情况的基础上,依据理论力学原理和运动参数之间的几何关系建立了飞艇的六自由度非线性运动方程,并进行了开环仿真分析;2.针对飞艇非线性强、模型参数获取困难的问题,采用了非线性自适应滑模控制,从理论上证明了它的全局渐近稳定性。通过参考水下航行器控制方案,将飞艇的控制分为侧向控制、高度控制和速度/位置控制这三个方面,采用自适应滑模控制的方法,分别为其设计了控制律,并进行了仿真验证;3.采用变结构控制方法,对飞艇在21 km高空上的水平面定点控制进行了研究。分析了平流层定向风的影响,设计了飞艇的定点控制器并进行了仿真验证;4.从军事角度分析了近太空开发的必要性和重要性,介绍了近太空平台的应用领域,并总结了平台对我国的军民领域的作用。