制御系システムエンジニアとは?仕事内容・年収・キャリアパスを解説!

宇宙機の姿勢制御や誘導制御のシステムについて、技術的な要件を整理し設計方針を決定する職種です。
制御系の実務経験を積みながら、システムアーキテクトやプロジェクトマネージャへとキャリアを広げていきます。
※推定年収は、関連職種の公的統計および宇宙業界の直近の求人市場データに基づく推計値です。経験やスキル等により実際の金額は異なります。
記事のまとめ
  • 制御系システムエンジニアとは 宇宙機の姿勢制御・誘導制御の設計方針を決める職種です。
  • 制御系システムエンジニアに求められるスキルは、姿勢制御設計と誘導制御設計です。
  • 制御系システムエンジニアの平均年収は700万円
目次
制御系システムエンジニアの主な仕事は、「ロケットや人工衛星が宇宙空間で正しい方向を向き、目標の軌道に正確に到達するための制御システムについて、どのような性能や仕組みが必要かを整理し、設計チームに具体的な仕様として指示を出すこと」です。
ここでは、制御系システムエンジニアの仕事内容や、制御系システムエンジニアの役割について解説していきます。
制御系システムエンジニアは、宇宙機の姿勢制御や誘導制御に関する技術要件を整理し、設計の方向性を決定する仕事です。
システムアーキテクトと調整しながら、宇宙機がどの方向を向くべきか(姿勢制御)、どのルートで目標軌道に到達するか(誘導制御)について、求められる精度や安全性を検討します。その結果を仕様書にまとめ、設計エンジニアに指示を出します。

制御系システムエンジニアは、宇宙機の「方向制御と航路設計」を技術面から統括する、欠かせない存在です。
たとえば、GPS衛星が正確な位置情報を届けるには、衛星が常に地球の正しい方向を向いている必要があります。姿勢や軌道がずれれば、カーナビや地図アプリは使えなくなります。

宇宙スキル標準を参考に、このロールが担う業務を紹介します。
制御系(姿勢・誘導)の設計
ロケットや人工衛星の姿勢制御や誘導制御に関するシステムを設計する業務です。
たとえば、宇宙機がどの程度の精度で向きを保つ必要があるか、目標の軌道に到達するためにどのようなルートを取るべきかを検討し、制御方式を決定します。求められる性能を満たしつつ、信頼性と安全性を両立する仕様を策定します。
制御系(姿勢・誘導)の製造
設計図に基づき、制御システムの部品を実際に製造する業務です。たとえば、適切な材料と加工方法を選び、向きを検知するセンサーや向きを変える装置などの部品を製作します。さらに、製造した部品同士の組み付けも行います。精密な制御を実現するため、高い加工精度と品質管理が求められます。
制御系(姿勢・誘導)の解析
設計した制御システムが求められる性能を満たしているかを、コンピュータシミュレーションで検証する業務です。
たとえば、宇宙空間でのさまざまな外乱(太陽光の圧力や地球の重力変動など)を仮想的に再現し、宇宙機の姿勢や軌道が設計通りに制御されるかを分析します。解析結果をもとに設計を改善するサイクルを繰り返します。
制御系(姿勢・誘導)の試験
設計・製造した制御システムが、求められる機能・性能と安全性を満たしているかを実際に試験で検証する業務です。たとえば、制御システムが設計通りの精度で宇宙機の向きを制御できるか確認する機能試験や、電磁ノイズの影響を受けないか検証するEMC試験を実施します。試験結果をもとに設計の最終調整を行います。
前職でこんな仕事をしていた方におすすめ!
  • 自動車/ロボット/ドローンなどで姿勢制御や誘導制御の設計をしていた人
  • MATLAB/Simulinkなどで制御アルゴリズムの開発やシミュレーション検証をしていた人
  • 航空/防衛産業などで航法システムや軌道計算に携わっていた人
制御系システムエンジニアの仕事には、他では味わえない大きな魅力・やりがいがあります

この仕事の一番の魅力は、宇宙機の「方向」と「航路」を決める制御システムの設計方針を自らの手で決められることです。
姿勢制御と誘導制御は、宇宙機が正しく動くための最も基本的な機能であり、すべてのミッションの成否に直結します。たとえば、ロケットの打ち上げで軌道投入が成功する瞬間は、制御系エンジニアの設計方針が正しかったことの証明です。宇宙機の「頭脳」にあたる仕組みを構想する、スケールの大きな仕事といえるでしょう。

この仕事のやりがいは、自分が設計方針を決めた制御システムが、社会インフラを支える宇宙機を正確に動かし続けることです。
GPS衛星の正確な位置情報も、気象衛星の安定した地球観測も、姿勢制御と誘導制御が正しく機能してこそ成り立っています。「自分が決めた制御の仕組みで、衛星が宇宙で正しい方向を向き続けている」——そう実感できることが、この仕事ならではの大きなやりがいです。
宇宙スキル標準を参考に、この職種が担うスキルを紹介します。
求められるスキルをまとめると、 「姿勢制御・誘導制御・軌道設計から製造・試験まで一貫して担う『制御系設計・検証系』のスキル」が多く求められます
モデルベース開発
コンピュータ上のモデルを使い、設計と検証を効率的に進めるスキル

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誘導制御系の設計・解析
宇宙機が目標の軌道に正確に到達するための制御システムを設計するスキル

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姿勢制御系の設計・解析
宇宙機の向きを正確に保つための制御システムを設計するスキル

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機械的インターフェース設計・解析
異なるシステム間の構造的な接続や力のやり取りを設計するスキル

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電気的インターフェース設計・解析
異なるシステム間の電力供給や信号伝達を設計するスキル

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信頼性設計
宇宙機が壊れにくく安定して動く仕組みを設計するスキル

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安全性設計
宇宙機を安全に使用するための仕組みを設計するスキル

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保全性設計
故障や異常をいち早く検知し、システムを復旧する仕組みを設計するスキル

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整備性設計
回収・再使用を見据え、修理しやすさを考慮した設計を行うスキル

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軌道設計・解析
宇宙機が効率的に目標軌道に到達するための軌道計算を行うスキル

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航法設計・解析
宇宙機の現在位置を正確に把握するための航法アルゴリズムを設計するスキル

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宇宙環境条件の反映(設計・解析)
宇宙空間の温度・放射線・電磁波を考慮した設計を行うスキル

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アッセンブリ
複数の部品やデバイスを組み立てて完成品を製造するスキル

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接着作業
接着剤を使って部品同士を適切に固定するスキル

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塗装作業
宇宙機用の特殊塗料を使い、構造部材に塗装を施すスキル

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インサート処理作業
ボルトの雌ネジ部分を補強・固定する処理を行うスキル

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リベット作業
リベットを使って構造部品を機械的に結合するスキル

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ネジ締め付け作業
過酷な環境を考慮し、適切なネジで緩みなく締め付けるスキル

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ネジ固着作業
接着剤などを使い、ネジを完全に固着させるスキル

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カシメ作業
電線やコネクター端子を適切に圧着・接合するスキル

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電子部品静電防止作業
静電気による電子部品の破損を防止する処置を行うスキル

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機能性能試験
宇宙機が設計通りの機能・性能を発揮するか検証するスキル

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EMC試験
電磁ノイズによる機器の誤作動がないか検証するスキル

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放射線試験
宇宙放射線に対する電子機器の耐性を確認するスキル

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転職に有利な「地上の資格・経験」 一部はスキル標準でも参照されていますが、ここでは「標準外」のものも含め、未経験者が転職活動でアピールしやすい資格を参考として紹介します。
制御系システムエンジニアに役立つ資格

  • 技術士(機械、航空・宇宙)
  • 電気主任技術者
  • 基本情報技術者試験
  • 応用情報技術者試験
  • 機械設計技術者試験
  • CAE技術者資格
  • 信頼性技術者資格認定試験
  • MATLAB認定資格
  • 制御工学基礎検定
  • E検定
制御系システムエンジニアの年収は、携わるプロジェクトの規模や種類によって変動します。政府主導の大規模プロジェクト(官需)と民間の商業プロジェクト(民需)では予算規模が異なり、年収水準にも差が出る傾向があります。
また、ロケットの誘導制御と衛星の姿勢制御では求められる専門性が異なり、希少性の高い分野ほど年収が高くなります。経験を積んでシステムアーキテクトやPMへステップアップすることで年収はさらに上がっていきます。
STEP
現場で基礎を身につける
先輩エンジニアのもとで、制御シミュレーションの補助や試験データの整理を担当します。姿勢制御と誘導制御の基礎理論と、宇宙特有の外乱(太陽光圧や重力変動など)が制御に与える影響を実務を通じて学んでいきます。
STEP
主担当として独り立ちする
特定の制御領域(たとえば姿勢制御の仕様策定や誘導制御のシミュレーション解析など)を自力で担当できるようになります。仕様書の作成から関連チームとの調整まで一連の業務を主導します。
STEP
専門リーダーとしてチームを率いる
制御系全体の設計方針を決定し、複数の設計エンジニアを指導するポジションに就きます。自動車業界でいえば「制御ソフト担当からADAS開発リーダーへ」の昇格に近い変化です。システムアーキテクトと連携しながら、制御系の技術的な意思決定を担います。
STEP
組織・プロジェクト全体を統括する
制御系にとどまらず、プロジェクト全体を見渡すポジションに就きます。宇宙スキル標準における「システムアーキテクト」や「プロジェクトマネージャ(PM)」として、構造・電気・推進など複数の専門領域をまたいだ技術判断や開発計画の統括を担います。

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宇宙業界の制御系システムエンジニアに最も必要なのは、「制御理論を理解し、宇宙機の動きを正確にコントロールする仕組みを設計する技術力」です。
姿勢制御や誘導制御の経験がある方はもちろん、制御アルゴリズムの開発やシミュレーション解析に携わった経験がある方も活躍できるフィールドです。「MATLAB/Simulinkを使った制御設計の経験」や「ロボット・ドローンなどの姿勢制御の実務経験」は、宇宙業界でもそのまま即戦力になります。まずは宇宙機の姿勢制御がどのような仕組みで動いているのかを調べることから始めてみましょう。
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