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在满足几点假设的基础上，建立了以体积中心为原点的坐标系，对平流层飞艇进行了受力分析，在对纵向力和力矩逐项阐述的基础上，导出了平衡状态下平流层飞艇纵向动力学模型的状态方程．根据12m验证艇的实验飞行数据及外形尺寸特征，肘能控性与能观测性进行了分析，在此基础上设计了全维状态观测器，解决了模型的状态反馈在性能和物理上的矛盾，为平流层飞艇的稳定飞行和自动控制提供了设计依据．