Con el objetivo de resolver el problema de control causado por el cambio a gran escala de los parámetros del Vehículo de Planeo Hipersónico (HGV), este artículo propone un método de diseño de controlador de actitud de estructura variable por retroceso basado en el Observador de Estado Ampliado No Lineal (NESO), con las características del modelo HGV y la idea de estimación y compensación de incertidumbre asociada. En primer lugar, se estudia el diseño del NESO de segundo orden. Debido a la gran cantidad de parámetros del NESO, se presenta en este artículo un método sistemático para determinar los parámetros del NESO de segundo orden, y se prueba completamente la estabilidad del observador utilizando el análisis de Lyapunov por tramos. Luego, el controlador de actitud de estructura variable por retroceso asistido por NESO emplea la idea de modelado de orden reducido para descomponer el problema de diseño del sistema completo en dos problemas de diseño de subsistemas de primer orden, y clasifica los cambios dinámicos no lineales causados por los cambios a gran escala de los parámetros de la aeronave en los términos inciertos agregados de los dos subsistemas. Los resultados de la simulación muestran que el controlador de actitud por retroceso basado en NESO puede lograr un seguimiento estable y preciso de la actitud de vuelo cuando los parámetros de la aeronave cambian en un amplio rango.