针对风场干扰下高空飞艇的定点驻留控制问题，阐述如何利用系统状态估计值和特征模型对飞艇进行控制器设计。首先，在平流层飞艇受力分析的基础上，建立了数学模型；然后设计了扩展卡尔曼滤波器，利用测量得到的飞艇位置信息估算飞艇当前的位置、艇速和风速3个状态变量；随后建立系统特征模型，并将估计所得的状态变量和基于特征模型的黄金分割控制器相结合，对飞艇进行定点控制；最后通过数学仿真验证本文所设计的控制器的有效性，并且和传统PD控制器的控制结果对比，表明了该控制器的优越性。