时空参考系 = Space-Time Reference SystemsPDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 天文大地参考系 1

1.1.1 时间问题 1

1.1.2 各种时空参考系 4

1.1.3 经典的视位置、真位置和平位置 6

1.2 天文大地测量中的应用 7

1.2.1 导航 7

1.2.2 地球动力学和地球系统 7

第2章 时间 9

2.1 振荡器的稳定性 9

2.2 偏差和漂移 13

2.3 石英振荡器和原子钟 14

2.4 铯钟 17

2.5 铷钟 18

2.6 氢钟 19

2.7 喷泉钟 20

2.8 光钟 21

2.9 高精度时钟的应用 22

2.10 相对论和度规张量 23

2.11 洛伦兹变换 26

2.12 地球质心坐标时的TCG、TT、TAI和UTC 28

2.13 时区 34

2.14 儒略日 34

2.15 太阳系质心坐标时的TCB、T eph和TDB 36

2.16 Fairhead-Bretagnon序列 37

2.17 授时问题 38

2.18 卫星授时 38

第3章 时间与空间 40

3.1 参考系和参考框架 40

3.2 正则质心度规 43

3.3 天体运动方程 45

3.3.1 单位球面上的测地线 46

3.3.2 EIH运动方程的推导 47

第4章 太阳系质心动力学参考系 49

4.1 概念 49

4.2 观测方法 49

4.2.1 地基光学天体测量 49

4.2.2 月球激光测距 49

4.2.3 行星雷达观测 56

4.2.4 航天器雷达跟踪 56

4.3 太阳系历表 57

4.3.1 数值历表 57

4.3.2 半解析历表 76

第5章 经典天文坐标系 77

5.1 恒星与太阳的视运动 77

5.2 空间坐标系 82

5.2.1 天球上的标志 83

5.2.2 笛卡儿坐标系与天球坐标系 84

5.2.3 地平坐标系 85

5.2.4 第一赤道坐标系 87

5.2.5 第二赤道坐标系 87

5.2.6 黄道坐标系 88

5.3 天文坐标系之间的关系 89

5.3.1 地平坐标（A，z）与时角坐标（h，δ） 89

5.3.2 时角坐标（h，δ）与赤道坐标（α，δ） 91

5.3.3 旋转矩阵 91

5.3.4 赤道坐标（α，δ）与黄道坐标（λ，β） 94

5.4 恒星时 95

第6章 天体测量 97

6.1 大气折射 97

6.1.1 Saastamoinen模型 99

6.1.2 大气折射积分改正 99

6.1.3 折射改正的应用 103

6.2 视差 104

6.2.1 周年视差 104

6.2.2 地心视差 107

6.3 光行差 108

6.3.1 周年光行差 111

6.3.2 周日光行差 112

6.4 恒星的空间运动 113

6.5 岁差 114

6.6 章动 119

6.7 视位置 122

6.8 高精度天文测量 122

6.8.1 光线引力弯曲 122

6.8.2 Klioner范式 126

第7章 天球参考系 131

7.1 概念 131

7.1.1 太阳系质心天球参考系 131

7.1.2 地心天球参考系 132

7.2 观测方法 135

7.2.1 甚长基线干涉测量 135

7.2.2 空间天体测量任务 138

7.3 经典天球参考系 142

7.3.1 FK3、FK4、FK5基本星表 143

7.3.2 照相星表与综合星表 144

7.3.3 依巴谷与第谷星表 144

7.3.4 2MASS 144

7.3.5 施密特改正镜测量星表 145

7.3.6 美国海军天文台CCD照相天图星表 145

7.4 国际天球参考系 145

7.4.1 ICRS的定向 147

7.4.2 ICRF的光学实现 147

第8章 地球参考系 148

8.1 概念 148

8.1.1 局部地球参考系 148

8.1.2 全球地球参考系 149

8.2 观测方法 150

8.2.1 经典方法 150

8.2.2 卫星激光测距 153

8.2.3 全球定位系统 154

8.2.4 GLONASS 158

8.2.5 DORIS 158

8.2.6 GALLIEO 159

8.2.7 陀螺仪 159

8.3 国际地球参考系 162

第9章 从GCRS到ITRS 166

9.1 极移 166

9.2 世界时、UT1与日长变化 170

9.2.1 世界时 170

9.2.2 UT1及其变化 173

9.3 天球中间极 174

9.3.1 瞬时旋转轴 175

9.3.2 CIP的定义 177

9.3.3 CIP在GCRS中运动，天极补偿 179

9.3.4 IAU2000岁差-章动模型 180

9.3.5 基本章动角 184

9.3.6 框架偏差矩阵 185

9.3.7 Capitaine与Wallace序列 186

9.3.8 CIP在ITRS中的运动 187

9.4 CIO、TIO、ERA与GAST 190

9.4.1 天球中间零点 190

9.4.2 地球中间零点 192

9.4.3 地球自转角与GAST 193

9.5 GCRS到ITRS的转换 194

9.5.1 基于春分点的经典转换 194

9.5.2 基于CIO的转换 195

第10章 天文软件与天文年鉴 197

10.1 软件实现 197

10.1.1 SOFA 197

10.1.2 NOVAS 198

10.2 天文年历 198

10.2.1 APFS 198

10.2.2 天文年历 198

第11章 天文常数 200

11.1 自然常数 200

11.2 已定义和可测的自然常数 201

11.3 自然单位的相关问题 201

11.4 体常数和框架 201

11.5 初始值和模型 202

11.6 当前的最佳估计 203

参考文献 205

缩略词 217

附录A 习题解答参考 221

附录B AstroRef软件包使用说明 234

B.1 概述 234

B.2 下载 234

B.3 安装与使用 234

B.4 函数 235

B.4.1 概述 235

B.4.2 辅助函数 236

B.4.3 时间函数 239

B.4.4 天球和地球参考系函数 244

B.4.5 折射函数 249

B.4.6 视位置函数 250

B.4.7 历表函数 255

B.5 变量 258