近空间飞行器(NSV:Near Space Vehicle)因其具有持久驻空能力、长航时大范围机动能力、快速进入临近空间响应能力等优势,在未来一体化联合作战中有着重大的军事价值,目前已成为各军事强国关注和研究的焦点。近空间飞行器的飞行环境特殊、飞行包络极大,使其具有复杂非线性、快时变、强耦合等特征,并在飞行过程中呈现多飞行状态、多飞行模式等特点,因而对于近空间飞行器的控制系统研究是一项意义重大又极具挑战的工作。围绕这一科学问题,本文在以winged-cone模型为基础的六自由度十二变量近空间飞行器切换模型基础上,主要研究了具有模型不确定和外部干扰条件下的变结构近空间飞行器(VSNSV:Variable Structure Near Space Vehicle)的滑模控制问题。首先,研究了一类带有时变复合干扰的VSNSV姿态跟踪控制问题。针对VSNSV在执行不同任务时因结构改变导致其所受到的复合干扰发生改变的问题,设计一种能够与VSNSV同步切换的切换非线性干扰观测器。基于切换干扰观测器,采用滑模控制策略针对VSNSV设计切换滑模控制器。而后,考虑实际中近空间飞行器存在执行器动态的情形,提出一种新的基于执行器动态的切换滑模控制方法。利用共同Lyapunov函数方法证明所提出的控制方法能够保证VSNSV的所有信号在任意切换律作用下是一致有界的。仿真结果表明,所设计的切换非线性干扰观测器能够有效观测未知不连续复合干扰,所提出的控制方法能够满足VSNSV的跟踪控制要求。其次,研究了一类基于切换滑模面的VSNSV的姿态跟踪控制问题。由于切换系统的各子系统共用同一滑模面使系统的控制设计具有一定的局限性,即无法根据各子系统的需求设计相应的滑模面。因此,为解决这一问题,在满足切换系统稳定性要求的基本条件下,对VSNSV的每个子系统分别设计相应合适的滑模面,并构造共同的坐标变换设计出切换滑模控制器,再利用平均驻留时间方法证明所提到的控制策略能够保证系统所有信号的有界性。仿真结果表明,所提出的控制方法能够满足VSNSV的跟踪控制要求。最后,对全文进行总结和展望。