航空航天航天科技集團航天工程師實習報告一、摘要

2023年6月5日至8月23日，我在航空航天航天科技集團擔任航天工程師實習生，負責衛(wèi)星軌道計算與動力學仿真工作。通過參與3顆衛(wèi)星的軌道機動任務規(guī)劃，累計完成軌道根數(shù)計算200余次，誤差控制在10^7量級以內；運用MATLAB搭建了包含攝動力的軌道動力學仿真模型，模型計算效率提升30%，仿真精度達98.6%。核心工作包括：基于霍曼轉移軌道理論設計軌道機動方案，實現(xiàn)燃料消耗最優(yōu)化；應用SOPHIA算法處理星載傳感器數(shù)據(jù)，生成10組高精度軌道修正參數(shù)。專業(yè)技能方面，熟練掌握KSP（星際航行器模擬器）軟件操作，完成5套軌道修正策略的仿真驗證；通過學習GMAT（軌道機動分析工具）API，編寫了3個自動化腳本，縮短任務規(guī)劃周期40%。提煉出可復用的軌道機動參數(shù)敏感性分析方法，為后續(xù)多目標衛(wèi)星任務提供方法論支撐。

二、實習內容及過程

2023年6月5日至8月23日，我在航空航天航天科技集團實習，崗位是航天工程師助理。實習目的是把學校學的軌道力學和飛行控制理論用上，看實際項目怎么跑。單位挺大的，分好幾個部門，我跟著航天器制導導航與控制團隊，主要是做軌道計算和仿真。

實習內容具體是參與3顆衛(wèi)星的軌道維持任務。第一天導師給我發(fā)了10份昨天的軌道根數(shù)數(shù)據(jù)，讓我用KSP（星際航行器模擬器）算今天的根數(shù)。我花了兩周時間，把老師給的模板改了改，把太陽光壓和月球引力考慮進去，算完發(fā)現(xiàn)有個衛(wèi)星的半長軸偏差了5米。導師說精度不夠，讓我用MATLAB重算。后來我把SOPHIA算法的源碼看了兩遍，學會了怎么調參數(shù)，算出來的結果誤差縮小到10^7量級，導師挺滿意的。

有個挑戰(zhàn)是做軌道機動窗口規(guī)劃。7月15號那會兒，一顆衛(wèi)星要變軌，要求燃料消耗最小。我試了三次霍曼轉移，每次都算不對，機動時間要么太長要么燃料超限。后來查資料才知道要考慮衛(wèi)星的J2項攝動，重新建模后效果就好多了，燃料節(jié)省了12%。導師還教了我怎么用GMAT寫腳本，我把5套方案自動跑了一遍，比手動快不少。

實習期間還幫忙處理過星載傳感器數(shù)據(jù)。有一次衛(wèi)星報告姿態(tài)偏差，我用了10組不同參數(shù)的濾波算法，最后發(fā)現(xiàn)是導航濾波器增益設低了，調整后偏差從0.5度降到0.1度。這段經歷讓我明白動力學仿真不光要算得準，還得考慮計算效率。

單位管理上有點問題，比如每周例會開兩小時只講自己的事，但好處是實驗室電腦裝了正版GMAT和SOPHIA，不用像學校那樣瞎折騰。培訓機制也一般，沒人系統(tǒng)講過GMAT腳本，都是靠自己摸。崗位匹配度嘛，理論部分用得著，但實際操作更看重軟件技能，這點我得加強。

建議是例會可以限制時間，重點發(fā)言；可以搞個軟件培訓計劃，比如每月一次GMAT技巧分享。我學到了怎么用參數(shù)敏感性分析找最優(yōu)解，以后做項目會注意這個。最大的收獲是知道了自己在動力學仿真這塊還得多練，特別是攝動模型這塊，得再看看論文。這段經歷讓我想更往軌道設計方向發(fā)展，畢竟這活兒挺有意思的，能用到不少專業(yè)知識。

三、總結與體會

這8周，從2023年6月5號到8月23號，在航空航天航天科技集團的經歷，感覺挺特別的。剛去的時候挺懵的，面對實際項目跟學校作業(yè)完全是兩碼事。比如算軌道根數(shù)，學校題給的數(shù)據(jù)都是理想的，實際數(shù)據(jù)里各種攝動都存在，第一次用KSP仿真時，衛(wèi)星軌道跟真實軌跡差了快50公里，那會兒真有點急。導師沒直接給答案，讓我把J2、J3項效應加上再算，我花了3天重新推導公式，最后誤差縮小到幾百米，這個過程中才體會到軌道動力學建模的復雜性。

實習最大的價值在于把理論閉環(huán)了。學校學霍曼轉移、SOPHIA濾波，都是孤立的知識點，實習里用到了10顆衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)，綜合運用了攝動模型、姿態(tài)動力學，最后能獨立出軌道修正策略，這種成就感挺強的。尤其是7月那段時間，連續(xù)優(yōu)化5套變軌方案，每次都逼著自己看GMAT的底層文檔，現(xiàn)在還記得調試腳本到凌晨2點，結果仿真結果跟任務要求偏差從1.5%降到0.8%，這個進步讓我覺得挺值的。

對職業(yè)規(guī)劃的影響挺直接的。實習前想當飛行控制工程師，現(xiàn)在更傾向軌道設計了，因為發(fā)現(xiàn)制定軌道策略比事后調整更有挑戰(zhàn)性，也能用到更多天體力學知識。比如導師教我的參數(shù)敏感性分析方法，能快速篩選出影響最大的變量，這個技能在學校沒接觸過，但我覺得未來做軌道優(yōu)化特別有用。接下來打算系統(tǒng)學學航天器軌道設計那幾本經典書，看看能不能把KSP的模型再擴展一下，爭取明年考個航天器設計方向的證書。

行業(yè)趨勢這塊，感覺現(xiàn)在對自主化仿真軟件的需求越來越大了。我們組用的GMAT雖然功能強，但有些高級功能還是得靠手動寫腳本，效率不高。聽說有些新公司用Python搭平臺，自動化程度很高，這提醒我以后得補補編程這塊短板。另外，小衛(wèi)星星座越來越火，對快速軌道設計工具的需求也變大，這意味著簡單粗暴的純理論計算不行了，得結合機器學習搞智能優(yōu)化，這個方向挺有前景的。

心態(tài)轉變上，最大的變化是責任感。以前做作業(yè)對錯對錯無所謂，現(xiàn)在提交一份軌道計算報告，知道那可能關系到衛(wèi)星壽命，壓力完全不一樣。遇到難題不再想找老師，而是先自己查資料、試方法，抗壓能力確實增強了。雖然只實習了8周，但感覺自己像真正踏入這個行業(yè)了一步，這種從學生到準職場人的感覺挺奇妙的。未來肯定要繼續(xù)深耕專業(yè)，把實習中遇到的知識盲點補上，爭取下次實習能獨立負責一個小模塊。

四、致謝

感謝航空航天航天科技集團提供這次實習機會，讓我能接觸實際項目。特別感謝導師，在軌道計算和動力學仿真上給了我很多指導，尤其是在處理