卫星姿轨控系统（AOCS）设计人员应具备的基本技能，涵盖理论知识、技术能力和工程实践经验：
1. 理论基础
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航天器动力学
- 掌握刚体动力学、姿态运动学（欧拉角、四元数、方向余弦矩阵等）。
- 理解轨道力学基础知识（开普勒定律、轨道摄动、轨道转移策略）。
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控制理论
- 熟悉经典控制理论（PID控制、频域分析）和现代控制方法（最优控制、自适应控制、鲁棒控制）。
- 了解非线性系统控制（如滑模控制）和挠性航天器振动抑制方法。
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数学基础
- 线性代数、微积分、概率统计（用于滤波算法和误差分析）。
- 数值计算能力（如微分方程数值解法、优化算法）。
2. 专业技术能力
- 姿态确定与控制系统设计
- 熟悉姿态敏感器（星敏、陀螺、太阳敏感器）的原理与误差模型。
- 掌握多源数据融合算法（卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波）。
- 执行机构知识
- 了解动量轮、磁力矩器、推力器等执行机构的工作原理与性能边界。
- 能根据任务需求设计执行机构的配置策略（如轮控与磁控的联合使用）。
- 轨道控制与推进系统
- 熟悉轨道修正策略（霍曼转移、相位调整）和推进系统选型（化学推进 vs. 电推进）。
- 掌握轨道确定方法（GNSS导航、地面测轨数据融合）。
- 建模与仿真
- 能建立卫星动力学模型（含姿态、轨道、环境扰动模型）。
- 熟练使用仿真工具（MATLAB/Simulink、STK、Python）。
3. 工具与编程能力
- 仿真与设计工具
- 掌握MATLAB/Simulink（控制算法开发）、STK（轨道仿真）、CAD软件（机械接口设计）。
- 熟悉蒙特卡洛分析、频域/时域仿真验证方法。
- 编程语言
- 嵌入式开发：C/C++（用于星载软件实现）。
- 脚本语言：Python（数据处理、自动化测试）。
- 硬件测试工具
- 熟悉硬件在环（HIL）测试平台、振动台、真空热试验设备。
4. 工程实践经验
- 系统设计流程
- 熟悉航天系统工程流程（需求分析→方案设计→详细设计→验证测试）。
- 能编写技术文档（需求规格书、接口控制文档、测试报告）。
- 故障诊断与容错设计
- 具备故障树分析（FTA）能力，能设计冗余策略和故障恢复逻辑。
- 熟悉在轨异常处理案例（如动量轮饱和、敏感器失效）。
- 环境适应性设计
- 了解空间环境对系统的影响（辐射、热真空、原子氧侵蚀）。
- 能针对极端条件设计防护措施（如抗辐射加固、热控方案）。
5. 软技能与综合素质
- 团队协作能力
- 能与总体设计、结构、热控、电源等分系统高效协同。
- 具备跨学科沟通能力（如与载荷团队对接指向需求）。
- 问题分析与解决
- 能通过数据判读定位问题（如姿态抖动、轨道漂移）。
- 熟悉“双五归零”等航天质量问题处理方法。
- 持续学习能力
- 关注前沿技术（如人工智能在AOCS中的应用、新型执行机构技术）。
- 熟悉国际航天标准（如ECSS、NASA-STD）和行业动态。
6. 典型应用场景技能
- 低轨卫星：快速姿态机动、高精度指向（如遥感卫星）。
- 深空探测：长时延下的自主控制、弱信号环境导航。
- 星座卫星：多星协同控制、碰撞规避策略。
总结
卫星姿轨控系统设计人员需兼具 “理论深度” 与 “工程广度”，既能在数学层面推导控制算法，又能结合实际硬件约束完成系统优化。同时，需保持对新技术（如AI辅助控制、量子陀螺）的敏感度，以适应航天领域的快速发展。