La mayoría de los sistemas de control de rumbo no lineales existentes para barcos están diseñados con el modelo de Nomoto, que solo considera el cabeceo del barco con un solo Grado de Libertad (DOF), y no tiene en cuenta el acoplamiento entre la velocidad longitudinal y lateral del barco. En este documento se propuso un método de diseño de controlador de rumbo no lineal para barcos que puede ser utilizado en un modelo acoplado no lineal. Se construyó un controlador de rumbo no lineal estable con interferencia anti-viento y anti-ola basado en el principio de estabilidad de Lyapunov y la teoría de control robusto, que puede ser utilizado en el control de rumbo del piloto automático en caso de viento y olas. En este método, se consideró el acoplamiento entre la velocidad longitudinal y lateral, así como el cabeceo del barco. Los resultados de la simulación mostraron que el método no solo puede controlar eficazmente el rumbo del barco, sino que también puede seguir el rumbo dinámico de manera efectiva. Al mismo tiempo, en comparación con el método de control PID basado en el retroceso, el ángulo de dirección del timón de nuestro método es menor y el desgaste del mecanismo de dirección será menor.