Hybrid Spacecraft Orbiter Guidance, Navigation, and Control System Engineer

at ispace, inc.

• Job title: Spacecraft Orbiter Guidance, Navigation, and Control System Engineer
• Job type: Full Time
• Experience level: Mid level, Senior
• Salary: Not specified
• Degree requirement: Bachelor's Degree
• Tech skills: Python
• Location requirements: Hybrid, Tokyo, Japan

About the role

• Spacecraft Orbiter GNC Engineer responsible for design and development of lunar lander systems in Tokyo. Leading verification and validation activities for spacecraft GNC subsystems.

Responsibilities

• Join our engineering team overseeing the entire lunar lander orbiter system, supporting end-to-end development—design, verification, and operations—from the perspective of the Guidance, Navigation, and Control (GNC) subsystem.
• Develop orbiter GNC design and perform GNC-related analysis (such as guidance law design and analysis, control law design and performance analysis, thruster duty analysis, DV analysis, attitude dynamics analysis, sloshing and flexible dynamics, navigation filter design, covariance analysis, various GNC sensor evaluation, etc) by using control engineering tools as well as software development activities.
• Design the system and the orbiter Guidance, Navigation, and Control (GNC) subsystem using FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis) and MCFMA (Mission Critical Fault and Mitigation Analysis) methodologies.
• Plan, implement, and execute comprehensive verification and validation activities for the orbiter system, spanning from component-level (GNC sensors) to system-level tests (SCLT, DOLT, DCLT). These include nominal, off-nominal, and fault simulations for orbit operations.
• Define OGNC flight software/algorithm requirement specifications
• Develop GNC subsystem requirements, design, constraints, and operations with a deep understanding of the technical coordinations and interface alignments with systems engineering and other subsystems (propulsion, structures, thermal, avionics, flight software, mission planning, and operations).
• Support lander system design with providing GNC feasibility studies and design inputs for the key system design trade-offs such as actuator and sensor configuration and selection, component layout, controlability, delta V, RCS budget, etc.
• Support the selection, verification, and operational readiness of key orbiter system components—such as Sun sensors, IMUs, star trackers and propulsion—from both technical and theoretical perspectives.
• Design and support troubleshooting activities of GNC FSW algorithms and components and propose solutions to mitigate errors and misbehaviors in the GNC subsystem.
• Document the technical specifications of the GNC subsystem with a deep understanding of the functions and relations with other subsystems.
• 月着陸船のシステム全体を統括するエンジニアリングチームの一員として、主に誘導航法制御サブシステムの観点から、軌道系GNCサブシステム全体開発（設計、検証、運用）をサポートする。
• 軌道系誘導航法制御に関する設計解析（誘導制御則設計、制御性能解析、スラスタ制御解析、DV解析、姿勢力学解析、スロッシング、柔軟ダイナミクス解析、航法フィルタ設計、誤差共分散解析、GNCセンサ評価など）を制御工学ツールとソフトウェア開発活動を通して実施する。
• FMECA（Faulure Mode, Effects, and Criticality Analysis）およびMCFMA（Mission Critical Fault and Mitigation Analysis）に基づくシステムおよび軌道系GNCサブシステムのロバストな設計を行う。
• コンポーネントレベル（GNCセンサー）からシステムレベル（SCLT, DOLT, DCLT）までを含めた軌道システム全体のハードウェアを含めた検証および妥当性確認を計画、実装、実行する。これらには、軌道上運用におけるノミナル、オフノミナルおよび故障シミュレーションが含まれる。
• 軌道系GNCのフライトソフトウェア／アルゴリズムの要求仕様を定義する。
• 誘導航法制御サブシステム（GNCセンサー含む）の要求、設計、制約、運用を深く理解し、システムズエンジニアリングチームおよび各サブシステム（推進、構造、熱、アビオニクス、フライトソフトウェア、飛行計画、運用）との技術調整およびインターフェース管理を行う。
• アクチュエータやセンサーの構成・選定、コンポーネントの配置、制御性、デルタV、RCS予算など、主要なシステム設計上のトレードオフに関するGNCの実現可能性調査および設計インプットを提供し、月着陸船システムの設計を支援する。
• 月着陸船軌道システムのキーとなるコンポーネント（太陽センサ、IMU、スタートラッカー）の選定、モデリング、検証、運用を技術的/理論的観点からサポートする。
• GNC FSWアルゴリズムおよびコンポーネントの設計とトラブルシューティング活動を支援し、GNCサブシステムにおけるエラーや誤動作を軽減する解決策を提案する。
• GNCサブシステムの技術仕様を、その機能および他サブシステムとの関連性を深く理解した上で文書化する.

Requirements

• 5+ years of experience in developing Guidance, Navigation, and Control (GNC) subsystems, including algorithm and sensors
• 5+ years of experience in spacecraft systems engineering (including Failure mode analysis)
• Good understanding of software capabilities and functionalities in languages like C/C++, Python, etc.
• Experience using software control systems like Git
• Experience in closed loop frameworks (MIL, SIL, PIL, HIL, etc.) with proven experience in developing sensor/actuators models and interfaces such as Sun sensors, IMUs, star trackers and propulsion systems
• Hands-on experience with system-level testing for spacecraft (SCLT, DOLT, DCLT)
• Strong sense of initiative, continuous improvement mindset, and ability to work effectively as a team player
• Excellent communication skills
• Business level English communication skill
• ・5年以上の誘導航法制御サブシステムのアルゴリズムおよびセンサーの開発経験を有すること
• ・5年以上の宇宙機のシステムズエンジニアリング（故障モード解析を含む）の経験を有すること
• ・C/C++、Pythonなどの言語におけるソフトウェアの能力と機能性に対する深い理解
• ・Gitなどのソフトウェア管理システムの使用経験
• ・閉ループフレームワーク（MIL、SIL、PIL、HILなど）の経験を有し、太陽センサ、IMU、スタートラッカー、推進システム等のセンサー/アクチュエータモデルおよびインターフェースの開発経験を有すること
• ・宇宙機のシステムレベル試験（SCLT, DOLT, DCLT）の経験を有すること
• ・向上心と積極性、良いチームプレイヤーであること
• ・高いコミュニケーション能力を有すること
• ・ビジネスレベル以上の英語での意思疎通ができること

Benefits

• Support development studies of space vehicles for future missions
• 将来ミッションのための宇宙機開発や実現性検討の支援