针对国内自主研制的ST-3型遥控飞艇的飞行控制要求,在吸取国内外同类产品的优点以及分析了课题组的研究成果的基础上,对ST-3型遥控飞艇的定向飞行控制系统进行了改进,并设计了飞艇飞行监控系统。针对前人的成果,本文做了简单的总结和分析,首先介绍了飞艇的结构、飞行原理,以及国内外发展的现状,并结合当前实际需要对ST-3型遥控飞艇的定向飞行及返航作了总体分析、概述和设计。为了实现更精确的定向飞行,尽量缩小误差,本文采用Gauss-Kruger投影,将地球坐标转换为平面坐标,将由计算的定位误差控制在米级,以便进一步减小控制误差。控制系统的核心采用MICROCHIP公司的dsPIC30F4013数字信号控制器,通过串口接收GPS接收机输送过来的高度、经纬度、速率和航向数据,经过一系列的计算和控制过程后,以其强大的功能对飞艇上的涵道浆、舵机、阀门和绳舱等进行控制,以控制飞艇按特定的航向航行,并使其在到达预定地点后沿原路线返回。为了能确保飞艇在预定航向下航行,并且在出了问题的时候能迅速的被发现并得到及时的处理,开发了一套基于Windows平台的实时监控系统。该系统能显示飞行路线、飞艇当前飞行经纬度等必要的航行数据。该系统软件采用Microsoft公司的Visual Basic 6.0编写,具有数据采集与处理、数据库操作、实时模拟显示航行路线和航向改变等功能。通过软硬件的设计、调试和试验表明,控制系统基本达到了设计的预期要求,实现了对飞艇的定向飞行控制的要求,监控软件能提取到需要的数据,能正常显示出飞艇的航行路线。