[目的]针对水下机器人在复杂外界干扰下的精确三维轨迹跟踪控制问题，提出了一种基于有限时间干扰观测器的非奇异终端滑模控制方法。[方法]设计了一种非奇异终端滑模轨迹跟踪控制器，确保在有限时间内精确收敛到零。在外部时变干扰下，设计了有限时间干扰观测器，提高了系统的抗干扰能力。结果]利用Lyapunov函数，证明了所设计的控制策略在有限时间内是稳定的。模拟实验在MATLAB进行。在阶跃扰动下，将该方法与backstepping滑模控制方法进行了仿真比较，结果表明该方法能够实现精确的轨迹跟踪。结论]研究结果为水下机器人三维轨迹的精确跟踪提供了一种解决方案。