Este documento presenta un procedimiento sistemático para el diseño del esquema de control de un sistema de aeronave PVTOL con una carga de péndulo invertido, que es un sistema no lineal subactuado. El esquema de control se basa en el uso del movimiento angular como un control artificial con el fin de proponer nuevas entradas de control auxiliares. Esto se logra mediante un control de rechazo de perturbaciones activo basado en un observador de estado extendido lineal para rechazar tanto las dinámicas no modeladas como las perturbaciones externas. El péndulo invertido volador se linealiza alrededor de un punto de equilibrio inestable, y el sistema resultante se subdivide en dos subsistemas: (1) el sistema de altura y (2) el sistema de péndulo horizontal. Para el sistema de altura, se propone un control de rechazo de perturbaciones activo basado en un observador de estado extendido lineal con el fin de llevar a cabo una tarea de despegue y aterrizaje en presencia de perturbaciones externas y no linealidades desestimadas en el proceso de linealización. La propiedad de planitud en el sistema de péndulo horizontal se explota para proponer otro control de rechazo de perturbaciones activo de naturaleza lineal. La planitud del modelo linealizado tangencialmente proporciona una propiedad estructural única que resulta en una descomposición en cascada de bajo orden ventajosa del diseño del observador de estado extendido lineal. Las simulaciones numéricas muestran la efectividad del esquema de control propuesto en tareas de seguimiento de trayectoria en presencia de perturbaciones causadas por vientos cruzados con amplitudes aleatorias.