飞艇是一种利用空气浮力升空飞行的飞行器。与其他飞行器相比,飞艇具有制造成本低、滞空时间长、低能耗、操作简单等优点,且容易实现垂直起降和定点悬浮。目前,大部分应用的飞艇都是人工驾驶或者遥控操作,这种驾驶方式极大地限制了飞艇的飞行环境和飞行条件。随着无人航空时代的到来,无人飞艇良好的应用价值使其成为了无人航空家族研究的热点。本文以小型中低空软式无人飞艇为研究对象,根据飞艇的运动特性和控制的需求分析,利用自抗扰控制技术和嵌入式技术,分别从控制和软硬件方面设计了无人飞艇控制系统的总体方案。首先,对飞艇的运动特性和受力进行分析,建立飞艇的六自由度非线性数学模型,通过小扰动法,对飞艇的数学模型进行线性化,并解耦成横向和纵向两个控制通道。在飞艇的横向和纵向通道上,使用运动模态的分析方法,分别将飞艇运动看作成三种运动模态的叠加,分析飞艇运动的特点。根据飞艇横向和纵向运动特点的不同,分别设计自抗扰控制器(ADRC),在无干扰和有干扰条件(基本风、风切变和随机干扰)下进行MATLAB仿真,并与常规PID控制技术对比,验证了自抗扰控制技术的控制效果及其良好的抗干扰性。在软硬件上,以S3C2440A为主处理器,根据飞艇控制的需要选取器件,设计相应的电路,构造飞艇控制系统的硬件系统。以嵌入式Linux系统为软件基础,通过模块化设计理念设计了整个软件系统。以3G通讯技术为信息传输方式,设计了飞艇的信息传输通道,并使用QT图形界面编程设计了PC上位机图形交互界面,实现飞艇数据信息的共享与传输。