天体测量和天体力学基础
作者：李广宇 著
出版时间：2015年版
内容简介
《天体测量和天体力学基础》分上、下两篇及附录。上篇阐明《IERS2010规范》时空基准变换的原理和方法；下篇讲述天体力学二体问题、三体问题、普遍摄动和特殊摄动的原理和方法，同时扼要讲述人造卫星轨道、航天动力学和地球动力学的基础理论；最后以附录形式给出常用天文物理数据、必要的向量矩阵数学工具、有关的程序设计知识，以及练习题的提示或解答。《天体测量和天体力学基础》既相对独立，又密切联系，相互呼应；内容全面而又突出重点，论证严谨，行文流畅。天体测量部分以国际上最新最权威的《IERS规范2010》为标准讲授，结合当今学科前沿，所给公式、算法及程序都能直接用于研究工作，十分符合当前学术界和工程界的需求。
《天体测量和天体力学基础》的基本素材来自作者在中国科学院紫金山天文台从事自然科学基金重点课题和国家高技术研究发展计划（863计划）重点课题时的积累，大部分内容在紫金山天文台、澳门科技大学太空科学研究所、中国科学技术大学王绶琯天文英才班讲授过，天体测量部分被南京大学天文系用作“参考系变换”课程的教材。
目录
序
上篇天体测量入门
第1章引言
1.1视运动真运动
1.2天体测量观测的精度
1.3国际地球自转和参考系服务机构
第2章时标
2.1时空度规与坐标时
2.2质心力学时、地球时和原子时
2.3世界时
2.4天球中间赤道
2.5儒略日期
第3章行星月球历表
3.1Chebyshev多项式逼近
3.2历表文件的结构
第4章天球参考系和CIO变换
4.1国际天球参考系
4.2中间极和中间赤道在GCRS中的运动
4.3CIO变换
4.4用直角坐标表示变换矩阵
第5章地球参考系地球-天球参考系变换
5.1国际地球参考系和参考框架
5.2地球的轴和极极移
5.3ITRS-TIRS变换、极移矩阵和ITRS-GCRS变换
5.4地球自转角和地球指向参数
5.5地球时与世界时之差
5.6观测站的坐标
第6章经典岁差章动变换
6.1历元偏置变换
6.2岁差变换
6.3章动变换
6.4零点差Greenwich恒星时
第7章天体视位置的计算
7.1视差
7.2光行差
7.3天体测量变换链
7.4精密星历表
上篇索引
下篇天体力学基础
下篇天体力学基础
第8章天体力学发展简述
第9章匀速圆周运动
9.1向心加速度和向心力
9.2Kepler第三定律
9.3卫星周期对高度的依赖关系
9.4能量引力势
9.5球对称天体的引力势
第10章二体问题的积分
10.1运动方程动量积分
10.2二体相对运动质心参考系和约化质量
10.3动量矩积分
10.4能量积分
第11章二体问题的轨道
11.1Laplace向量
11.2极坐标系内的轨道方程
11.3直角坐标系内的轨道方程
11.4椭 圆 轨 道
11.5抛物线轨道
11.6双曲线轨道
11.7活力公式
第12章Kepler方程
12.1偏近点角
12.2Kepler方程
12.3Kepler方程的数值解法
12.4双曲线和抛物线轨道的Kepler方程
12.5Lambert定理
12.6正规化变换
第13章轨道根数和状态向量
13.1轨道的空间方位
13.2由状态向量计算轨道根数
13.3状态传递
第14章航天器轨道机动和行星际探测
14.1轨道机动
14.2转移至圆轨道
14.3由地球轨道逃逸
14.4近圆轨道间转移
14.5行星际探测
第15章级数展开及其应用
15.1Lagrange系数展开为幂级数
15.2偏近点角展开为平近点角的正弦级数
15.3真近点角展开为平近点角的正弦级数中心差
15.4太阳沿黄道的视运动
15.5太阳沿赤道方向的视运动
15.6低精度行星历表
第16章普遍摄动理论
16.1摄动理论的基本原理
16.2摄动问题的解法
16.3水星近日点的进动
16.4广义相对论效应
16.5常数变易法
第17章地球引力势和潮汐势
17.1地球引力势
17.2引力势展开为球谐函数
17.3重力和大地水准面
17.4地球引力势模型
17.5潮汐势
第18章人造地球卫星的运动
18.1摄动方程及其解
18.2影响卫星轨道的摄动因素
第19章地球动力学初步
19.1角速度角动量和惯性矩
19.2摄动力矩
19.3Euler动力学方程和Poinsot定理
19.4极移和极移方程
第20章岁差和章动
20.1月球和太阳的摄动力矩
20.2中间极运动方程
20.3平极的进动
20.4章动
第21章三体问题初步
21.1三体问题
21.2平面圆型限制性三体问题
21.3可积性与混沌
21.4太阳系的稳定性
第22章特殊摄动方法
22.1运动方程的数值积分
22.2历表的生成
第23章初轨计算与微分改进
23.1几何约束
23.2动力学约束
23.3经典定轨方法
23.4张家祥方法
23.5轨道的微分改进
第24章太阳系天体碰撞的概率
24.1碰撞概率和碰撞频率
24.2交会轨道的性质
24.3轨道交会的概率
24.4天体碰撞的频率
主要参考文献
下篇索引
附录
附录1物理和天文常数
附录2矩阵、向量和坐标变换摘要
2.1矩阵
2.2向量
2.3极坐标和球坐标
2.4三重积和并矢
2.5向量的微分
2.6相对导数和绝对导数
2.7势函数
2.8平面直角坐标系的旋转
2.9空间直角坐标系的旋转
2.10线性矛盾方程组的最小二乘解
附录3程序设计概要
3.1儒略日换算
3.2矩阵向量运算
3.3行星月球历表的读出
3.4时空参考系变换
3.5轨道计算
3.6特殊摄动方法
3.7初轨计算和微分改进
附录4练习提示或解答
天体测量篇
天体力学篇
主要参考文献
跋
