飞艇以其独特的飞行特点和良好的控制性能而著称，能够作为空中平台搭载多种应用设备，具有广泛的应用前景。本文以实际项目为背景，以近地自主飞艇平台为课题，对异形飞艇进行了数学建模和软件仿真，设计了一套自动飞行控制系统，最终成功完成了飞艇实物的自主飞行试验。　　本文研究的异形飞艇采用三椭球形状设计，能够在不增加飞艇长度，保持流线型结构的情况下，大幅度提高了有效载荷能力，同时增强了飞行控制的稳定性。由于其独特的形状区别于传统的纺锤形飞艇，因而需要针对该异形飞艇的数学模型和飞控系统进行专门的研究和设计。飞艇的数学建模是研究飞艇飞行控制的基础，本文采用机理分析法，详细分析了异形飞艇的受力情况，建立了包含飞艇运动参数和控制量的动力学和运动学方程，推导出了六自由度的飞艇动态数学模型，并使用小扰动法对该数学模型实施了线性化。结合飞艇飞行控制的要求，本文选择了PID控制器来实现对飞艇的自主控制，使用Simulink软件搭建了仿真环境，并利用所推导的数学模型进行仿真验证和参数整定。基于上述建模仿真的成果，本文设计了异形飞艇的自主飞行控制系统，包括传感器网络、控制电路和人机交互软件，并进行了飞艇实物的试飞实验，成功实现了异形无人飞艇的自主飞行。