本文应用了非线性系统微分几何方法,在充分的剖析飞行器运动方程后,发现它具有一种特定的结构形式---我们称之为块对角非线性系统(BlockDiagonal Nonlinear System---下文称BDNS)。针对这类系统,借助于反馈线性化和相对度的概念,并在块对角结构的相对度分解定理的基础上,提出了BDNS的块对角控制器(Block Diagonal Controllet---下文称BDC)的设计方法,这种方法不仅适用于单输入单输出(SISO)BDNS,而且适用于多输入多输出(MIMO)的方阵(输入输出具有相同个数)BDNS。自然可以采用上述方法设计飞行控制系统(Flight Control System---下文称FCS)。然而,在采用这种方法设计BDC时需要得到每个或每组(对多输入多输出系统)非线性方程的逆解析解。本文给出了舰载机的纵向运动方程的解析逆解,为设计舰载机BDC控制器扫除了障碍。本文在介绍了BDNS与BDC控制理论与方法及详细分析舰载机运动特点的基础上,把纵向运动方程处理为块对角非线性系统,并且求出了舰载机纵向运动方程的逆解析解,设计出了舰载机自动着舰纵向块对角控制器。另外本文还讨论了甲板风干扰以及雄鸡尾流等参数摄动对控制效果的影响,并进行了在气动参数摄动的干扰以及雄鸡尾流干扰下的系统仿真实验。仿真结果表明飞机纵向块对角BDC能够控制舰载机沿着理想下滑轨迹自动着舰,并且具有较好的鲁棒性。