航空航天XX航天公司研發(fā)工程師實習(xí)報告一、摘要2023年7月1日至2023年8月31日，我在XX航天公司擔(dān)任研發(fā)工程師實習(xí)生，參與下一代運載火箭控制系統(tǒng)仿真測試項目。核心工作成果包括完成12項關(guān)鍵控制算法的仿真驗證，優(yōu)化仿真模型精度至0.005%，使系統(tǒng)響應(yīng)時間縮短15%。應(yīng)用MATLAB/Simulink搭建了3個復(fù)雜動力學(xué)模型，通過Python腳本自動化生成10萬組測試數(shù)據(jù)，覆蓋85%設(shè)計邊界條件。提煉出模塊化參數(shù)化建模方法，可復(fù)用于同類系統(tǒng)測試，將模型迭代周期從4周壓縮至2周。二、實習(xí)內(nèi)容及過程實習(xí)目的主要是把學(xué)校學(xué)的飛行力學(xué)和控制理論用到實際項目中，了解航天產(chǎn)品研發(fā)全流程。實習(xí)單位是家專注于重型運載火箭設(shè)計的公司，主要搞液體火箭發(fā)動機和上面級技術(shù)，我所在的部門負責(zé)制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)GNC的仿真驗證。7月5號開始進入項目組，跟著師傅學(xué)習(xí)現(xiàn)有長征九號改上面級的GNC仿真平臺。平臺基于C++開發(fā)，用了SPICE庫處理軌道動力學(xué)，挺復(fù)雜的。我主要負責(zé)輔助做參數(shù)掃描測試，需要調(diào)整發(fā)動機推力矢量控制TVC的增益參數(shù)。第一個月跑了大概50組仿真，每組生成30個關(guān)鍵性能指標，比如橫向偏差、調(diào)姿時間這些。發(fā)現(xiàn)有個控制律在特定入軌角度下會出現(xiàn)超調(diào)，最大偏差能達到0.8公里，這讓我挺意外的。7月20號遇到個坎，需要把地面測試的數(shù)據(jù)套用到仿真里，但原始數(shù)據(jù)是離散點，沒法直接用。我花了兩周時間自學(xué)了Python的SciPy庫，把1000個測試數(shù)據(jù)點插值成連續(xù)函數(shù)，再用MATLAB調(diào)優(yōu)了6個狀態(tài)觀測器參數(shù)。調(diào)試那段時間，每天晚上11點才回宿舍，師傅看我寫代碼總說"注意邊界條件處理"。最后把仿真誤差從15%降到3%以內(nèi)，調(diào)姿時間也縮短了12%，得到了項目組認可。8月中旬參與新研的星艦系列小型運載火箭的初樣機測試仿真，負責(zé)姿態(tài)動力學(xué)模型驗證。這個項目要求更高，需要考慮氣動彈性耦合，我在Simulink里搭建了變結(jié)構(gòu)控制模型，用了0.01秒的時間步長，總共模擬了1200秒的飛行過程。期間發(fā)現(xiàn)模型在800秒時會出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定，排查了半天是積分器精度不夠，改用RungeKutta方法后問題解決。這段經(jīng)歷讓我明白高精度仿真的關(guān)鍵在于細節(jié)處理。實習(xí)最后兩周整理測試報告，師傅教我寫技術(shù)文檔，說"航天報告要像法律條文一樣嚴謹"。我還參與了部門的技術(shù)分享會，展示了用參數(shù)化建模方法提高仿真效率的經(jīng)驗，雖然說得挺磕磕巴巴的，但同事們反應(yīng)還不錯。困難主要集中在兩方面：一是公司文檔管理太混亂，找資料要花不少時間；二是有些測試數(shù)據(jù)格式不規(guī)范，需要手動處理。我建議可以建立統(tǒng)一的云文檔系統(tǒng)，規(guī)范數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出模板，這些應(yīng)該不難實現(xiàn)。這8周讓我對GNC系統(tǒng)有了更直觀認識，特別是看到自己調(diào)試的參數(shù)在仿真里起作用時，感覺特別踏實。雖然現(xiàn)在還不知道要不要轉(zhuǎn)這個方向，但確實學(xué)到了不少東西，比如怎么把理論變成可驗證的仿真，怎么跟團隊協(xié)作推進項目。三、總結(jié)與體會這8周在XX航天公司的經(jīng)歷，讓我對航空航天研發(fā)工程師這個角色有了更真切的感受。7月1號剛來時，覺得主要是學(xué)東西，8月31號走的時候，感覺更多是開始承擔(dān)一點責(zé)任。參與長征九號改上面級GNC項目的仿真驗證，把學(xué)校學(xué)的飛行力學(xué)和控制理論用在實際問題里，這種轉(zhuǎn)化是最大的收獲。通過調(diào)試TVC控制律參數(shù)，使仿真調(diào)姿時間從85秒縮短到74秒，誤差從15%降低到3%的過程，讓我體會到理論結(jié)合實際需要反復(fù)試錯和細致驗證。這種經(jīng)驗比單純看課本要有價值得多。實際工作中遇到的問題，比如姿態(tài)動力學(xué)模型在800秒仿真時出現(xiàn)的數(shù)值不穩(wěn)定，迫使我深入研究RungeKutta積分方法和Simulink的高級配置。解決這個問題的過程，讓我明白工程師不僅要懂理論，還得會靈活運用工具，并且要能扛住壓力。師傅常說"仿真精度差0.1%可能就是設(shè)計缺陷"，這句話我現(xiàn)在還記著。這種對細節(jié)的極致追求，確實會讓人很累，但成就感也特別強。實習(xí)讓我更清楚自己的職業(yè)興趣。雖然最后決定不一定長期干這個，但這段經(jīng)歷確定了我需要往控制系統(tǒng)方向發(fā)展。接下來打算系統(tǒng)學(xué)習(xí)變結(jié)構(gòu)控制和自適應(yīng)控制理論，準備報考相關(guān)的工程師資格證。之前覺得課本知識夠用了，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)完全不夠，很多實際工程問題需要靠經(jīng)驗積累。比如處理SPICE數(shù)據(jù)時，1000個離散點怎么插值才能最貼近真實，這種經(jīng)驗是學(xué)校里學(xué)不到的。行業(yè)里現(xiàn)在都在搞智能化控制，比如用強化學(xué)習(xí)優(yōu)化控制律，我實習(xí)期間就接觸到一些相關(guān)資料。雖然沒直接參與，但感覺這是未來方向。公司用的很多軟件比如MATLABR2022b，里面新的優(yōu)化工具箱確實能提高效率。如果后續(xù)能繼續(xù)深入，打算研究一下深度學(xué)習(xí)在GNC領(lǐng)域的應(yīng)用，這個方向看起來很有前景。從學(xué)生到職場人的轉(zhuǎn)變，最明顯的是心態(tài)。以前遇到問題第一反應(yīng)是找老師，現(xiàn)在習(xí)慣先自己查資料、試方案。8月15號調(diào)試星艦系列火箭仿真時，連續(xù)3天沒眠，最后終于找到問題根源時，感覺整個人都變了。這種抗壓能力和解決問題的能力，可能是學(xué)校里培養(yǎng)不出來的。當(dāng)然，公司這邊培訓(xùn)機制還可以加強，比如新員工入職時技術(shù)培訓(xùn)太碎片化，很多時間花在找資料上。如果以后有機會去企業(yè)，可能會建議他們建立更系統(tǒng)的知識庫，或者搞一些仿真案例庫，這樣效率會高很多。總的來說，這段經(jīng)歷值了，確實讓我成長不少。四、致謝感謝XX航天公司給我這次實習(xí)機會，讓我接觸到了真實的航天研發(fā)環(huán)境。特別感謝帶我的導(dǎo)師，他不僅在技術(shù)難題上指點我，比如教我如何處理仿真中的數(shù)值穩(wěn)定性問題，還分享了很多工程經(jīng)驗。和團隊成員一起調(diào)試控制律參數(shù)、分析仿真結(jié)果的日子很充實，大家都很熱