Để thực hiện điều khiển UAV bám theo quỹ đạo tối ưu đã biết có nhiều phương pháp. Một trong những phương pháp là sử dụng mạch vòng điều khiển tự động ổn định độ cao.
Độ cao của quỹ đạo bay bao gồm có độ cao tuyệt đối - độ cao so với mặt nước biển; độ cao thực - độ cao của UAV so với địa hình phía dưới; độ cao tương đối - độ cao so với sân bay cất, hạ cánh.
Khi bay hành trình (trừ các chuyến bay tầm thấp và tầm thấp tới hạn) thường được thực hiện điều khiển theo độ cao khí áp (độ cao tương đối). Với độ cao khí áp không phản ánh chính xác độ cao chuyến bay qua địa hình khác nhau do đó chỉ được sử dụng khi bay ở độ cao lớn để đảm bảo an toàn.
Khi bay ở độ cao thấp, UAV thường điều khiển theo độ cao thực để bám theo địa hình. Độ cao thực của chuyến bay do thiết bị đo độ cao vô tuyến xác định sẽ cho ta độ chính xác cao khi bay tầm thấp. Còn ở độ cao lớn thì thiết bị đo độ cao vô tuyến có sai số phương pháp.
Vì vậy tùy thuộc vào nhiệm vụ chuyến bay mà chọn tín hiệu điều khiển theo độ cao nào. Thông thường để nâng cao độ chính xác và an toàn, trong chuyến bay có thể được sử dụng kết hợp cả độ cao khí áp và độ cao thực.
Mối quan hệ giữa độ cao và góc nghiêng quỹ đạo của UAV:
Hình 3.5. Các loại độ cao bay
Quỹ đạo bay
Hthực
Htương đối
Sân bay
Htuyệt đối
.sin
k
H V Mặt khác : n = y N = P + Y
G G suy ra: khi thay đổi lực N sẽ làm thay đổi quá tải đứng ny và qua đó cũng thay đổi độ cao chuyến bay.
Trong đó:
N = P + Y - lực điều khiển được; G = mg - trọng lực UAV.
Nhận xét: Do đó việc điều khiển độ cao chuyến bay có thể được thực hiện qua mạch vòng điều khiển góc chúc ngóc (điều khiển góc nghiêng quỹ đạo Δθ) và mạch vòng điều khiển quá tải đứng ny của UAV.