空间光网络技术-教学大纲.docx

《空间光网络技术》 教学大纲 课程信息 课程名称：空间光网络技术 课程类别：素质选修课/专业基础课 课程性质：选修/必修 计划学时：64 计划学分：4 先修课程：无 选用教材：《空间光网络技术》，李勇军，蒙文，赵尚弘，周义建主编，2022年，电子工业出版社教材。 适用专业：本课程可作为空间光通信与网络专业研究生的课程，也可为从事该领域的高校师生和科研人员提供参考。 课程负责人： 二、课程简介 本课程按照网络协议、物理层、数据链路层及路由交换的层次化设计思路共编有十章。空间信息网络协议主要介绍了 CCSDS 协议标准和规范。物理层主要介绍了空间光通信捕跟技术、调制发射、传输模型、接收检测方法及星座设计方法。数据链路层主要介绍了卫星光通信中数据的封装方法。路由交换主要介绍了星上激光微波混合交换方法和波长路由分配算法。 三、课程教学要求 序号 专业毕业要求 课程教学要求 关联程度 1 工程知识 1.掌握机网络协议、物理层、数据链路层及路由交换的基本理论和方法。 2.了解空间光网络技术的应用领域和市场需求，为产品设计和开发提供指导。 L 2 问题分析 1.学会对空间光网络技术应用中出现的问题进行分析和解决，包括硬件故障、软件错误、网络问题等。 2.学会进行故障排除和维修和计算方法，以实现数据处理应用。 H 3 设计/开发解决方案 1.掌握空间激光接收检测方法，能将空间光网络技术应用到工作和生活领域中。 2.学会进行系统测试和验证，以确保系统的质量和性能符合要求。 H 4 研究 L 5 使用现代工具 1.掌握空间光网络技术领域研发的现代工具，如仿真软件、调试工具等。 2.学会使用现代工具进行数据分析和处理，提高工作效率和准确性。 M 6 工程与社会 1.了解空间光网络技术对社会的影响和作用，以及相关的法律法规和标准。 2. 学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。 L 7 环境和可持续发展 L 8 职业规范 L 9 个人和团队 1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。 2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。 H 10 沟通 1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。 2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。 M 11 项目管理 1.学会进行项目管理和组织，包括项目计划、进度控制、质量管理等。 2.学会进行风险评估和管理，提高项目成功的概率和效率。 L 12 终身学习 1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。 2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。 H 注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。 四、课程教学内容 章节 名称 主要内容 重难点关键词 学时 类型 1 绪论 基本概念和内涵 组成和结构 空间信息网络组网方式 国外研究进展 国内研究进展 发展趋势 了解空间光网络技术基本概念和内涵、组成和结构；掌握发展趋势 6 理论+实操 2 空间信息网络协议 CCSDS协议分层 CCSDS协议历史 CCSDS协议的主要特征 CCSDS协议配置实例 TC空间数据链路协议 TM空间数据链路协议 AOS空间数据链路协议 Proximity-1空间数据链路协议 IP over CCSDS 掌握CCSDS协议分层 的内容和主要特征；掌握TC空间数据链路协议、TM空间数据链路协议、AOS空间数据链路协议等空间信息网络协议 12 理论+实操 3 空间ATP技术 ATP系统的组成及工作原理 ATP系统的关键技术及其参数设置 光束捕获技术 捕获时间优化 光束跟踪技术 光束瞄准技术 掌握ATP系统的组成及工作原理、关键技术及其参数设置 6 理论+实操 4 空间光调制发射技术 空间光信号的产生及传输特性 光辐射调制原理 电光调制 声光调制与磁光调制 直接调制 掌握空间光信号的产生及传输特性 5 理论+实操 5 空间激光信道传输模型 卫星激光信道传输模型 航空激光信道传输模型 掌握卫星激光信道传输模型、航空激光信道传输模型 3 理论+实操 6 空间激光接收检测方法 光电探测的物理效应 光探测器性能参数和噪声 光电检测器类型及典型的光电探测器 光电探测方式 空间激光接收技术 相干激光接收技术 光锁相环（OPLL)架构及原理组成 掌握并光电探测方式、空间激光接收技术、相干激光接收技术等空间激光接收检测方法 8 理论+实操 7 星间激光通信数据封装方法 引言 CCSDS数据帧封装方法