本发明公开了一种基于固定时间H_∞控制的水面无人艇轨迹快速跟踪控制方法，包括步骤：S1、建立包括运动学和动力学模型的水面无人艇控制系统；S2、基于运动学和动力学模型，搭建水面无人艇轨迹跟踪误差模型；S3、基于水面无人艇运动学和动力学设计固定时间扩张状态观测器；S4、建立固定时间H_∞控制器；S5、基于水面无人艇轨迹跟踪误差模型、固定时间扩张状态观测器和固定时间H_∞控制器设计辅助控制器建立动态系统；S6、基于动态系统设计固定时间H_∞轨迹跟踪控制器，并进行稳定性分析。本发明不仅提高了水面无人艇控制系统的鲁棒性，而且系统的收敛时间不依赖系统初始值，在保证跟踪误差快速收敛的前提下，系统具有较高的稳定性。