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针对非线性系统存在建模误差和外界干扰等不确定因素问题，提出一种基于非线性干扰观测器（Nonlinear Disturbance Observer，NDO）在线补偿的轨迹线性化控制（Trajectory Linearization Control，TLC）方法。设计非线性干扰观测器，对不确定因素进行估计，NDO的输出用以设计新的补偿控制律，与TLC方法相结合来消除不确定因素的影响。以赫布斯特机动过程为例进行飞行仿真，并与单纯采用TLC方法的控制性能进行对比。仿真表明，系统能较好地跟踪姿态角指令，有良好的鲁棒