针对船舶直线路径跟踪控制系统中存在的非线性、欠驱动性,以及考虑到系统受到外界环境干扰的影响,基于重定义输出、解析模型预测控制、非线性观测器等技术,提出了一种直线路径跟踪控制算法,该算法能够使得欠驱动船舶渐进稳定于给定的直线参考路径。通过计算机仿真实验对所提算法进行了验证。结果表明,所提出的控制器具有理想的控制效果和良好的鲁棒性能。