参考坐标系及航天应用

本书系统地介绍参考坐标系的基本理论、现状及其发展，论述了天球参考系、地球参考系和相对论天文参考系的定义、实现和维持，以及各坐标系之间的转换，特别对航天领域有关卫星应用和深空探测中常用的参考系作了详述。 全书共8章。第1～2章介绍参考系的基本概念和时间尺度，第3～5章阐述参考系的具体实现及实际应用的重点内容，第6章阐述天文参考系涉及的相对论理论，第7～8章具体针对航天应用的需求，提供了行星和月球历表的计算，并系统地介绍了几个典型天体的星体参考系，及其与天球参考系的转换关系。

目 录 第1章 绪论 1 1.1 参考系的概念 1 1.2 基本坐标系以及相互转换关系 2 1.3 参考系的发展现状及发展趋势 7 第2章 时间系统 9 2.1 以SI秒长为基础的时间尺度 9 2.2 以地球自转为基础的时间尺度 10 2.3 时间尺度的转换 11 2.4 协调世界时、世界时、恒星时和地球自转角的转换 13 2.5 新标准历元和儒略日 15 第3章 天球参考系 17 3.1 天球参考架 18 3.2 天球中间极（CIP）、天球中间零点（CIO）和地球中间零点（TIO） 22 3.3 地球动力学轴的空间运动――岁差和章动 26 3.4 岁差和章动转换矩阵 30 3.5 天文常数 37 第4章 地球参考系 42 4.1 关于地球参考系的建立 42 4.2 地球参考系的定义 43 4.3 地球参考架间的变换 45 4.4 国际地球参考系ITRS及其实现 46 第5章 天球参考系和地球参考系间的坐标变换 50 5.1 天球中间极（CIP）相对地球本体的运动――极移和自转 50 5.2 天球参考系和地球参考系间的坐标变换 53 5.3 ITRS和GCRS间坐标变换的算法 54 5.4 IERS科学产品及服务 57 第6章 天文参考系的相对论理论 59 6.1 一般原理 62 6.2 谐和参考坐标系 65 6.3 旋转参考系 83 6.4 参考系的分层结构 87 第7章 行星和月球历表 88 7.1 行星和月球历表 88 7.2 行星和月球历表数据的Chebyshev多项式表示 90 7.3 JPL行星和月球历表的结构和使用 93 第8章 航天领域中常用的参考系 97 8.1 航天领域中常用参考系的概况 97 8.2 地球坐标系统 99 8.3 月球坐标系统 101 8.4 火星坐标系统 108 附录 114 附录1 IAU/IAG工作组推荐的天体自转北极和本初子午线参数值 114 附录2 基本天文学标准（SOFA）程序库 116 附录3 第21届IAU大会（1991年）关于相对论参考系的决议 123 附录4 第24届IAU大会（2000年）有关参考系的决议 129 附录5 第26届IAU大会（2006年）有关参考系的决议 140 附录6 第24届IUGG大会（2007年）有关GTRS和ITRS的决议 145 附录7 第27届IAU大会（2009年）采纳2009天文常数和ICRF2的相关决议 146 参考文献 148