天球参考系变换及其应用

序

前言

第1章 公历和儒略日

1.1 时间的计量

1.2 儒略历和格里历

1.3 儒略日

1.3.1 积日的计算

1.3.2 儒略日的计算

1.3.3 儒略日计算的计算机语言实现

1.4 由儒略日求年月日

第2章 Delphi程序设计入门

2.1 集成开发环境

2.2 应用程序设计

2.2.1 程序界面

2.2.2 事件响应过程

2.2.3 儒略日化年月日

2.2.4 程序的优化

2.3 面向对象编程

第3章 太阳和月亮历表

3.1 历表史话

3.2 数值历表

3.3 多项式逼近

3.4 历表文件的结构和读取

3.5 月、日和火星位置的读取

3.5.1 单个天体的处理

3.5.2 主程序

3.6 DE405历表

第4章 矩阵、向量、坐标变换及有关程序设计

4.1 矩阵

4.2 向量

4.3 平面直角坐标系的旋转

4.4 空间直角坐标系的旋转

4.4.1 基本旋转

4.4.2 交线和欧拉角

4.4.3 极向量

4.5 矩阵向量运算的程序设计

4.5.1 向量运算子程序

4.5.2 方法的重载，关于乘法的子程序

4.5.3 动态数组、高维向量和矩阵

4.5.4 直角坐标和极坐标转换的子程序

4.5.5 旋转矩阵

第5章 天球参考系、岁差、章动和经典变换

5.1 赤道坐标系

5.2 国际天球参考系

5.3 平赤道系一天球参考系变换、岁差

5.4 真赤道系平赤道系变换，章动

5.5 真赤道系天球参考系变换

5.6 程序设计

第6章 地球参考系和地球一天球参考系变换

6.1 国际地球参考系和参考框架

6.2 观测站的坐标

6.3 地球的轴、极和极移

6.4 地球参考系真赤道系变换

6.4.1 地球自转角和格林尼治真恒星时

6.4.2 极移矩阵

6.5 地球自转参数

6.5.1 协调世界时化原子时

6.5.2 协调世界时化世界时、极移参数

6.5.3 数据库技术的应用

6.5.4 地球自转参数的读取

6.5.5 地球力学时与世界时之差的多项式表达

6.6 经典地球天球参考系变换

第7章 中介参考系和cEo变换

7.1 再谈真赤道系天球参考系变换

7.2 极向量变换

7.3 天球历书原点

7.4 用直角坐标表示变换矩阵

7.5 有关参数X，y并S的程序设计

7.5.1 展开式的数据结构.

7.5.2 展开式系数数据文件

7.5.3 计算基本幅角的过程

7.5.4 计算参数X，Y，和s的过程

7.6 基于CEO的地球一天球参考系变换

7.6.1 生成CE0变换矩阵的函数

7.6.2 天球坐标系变换类

7.6.3 算法和程序的检验

7.6.4 算例

第8章 星历表的计算

8.1 光行差

8.2 星历表计算

8.3 计算星历表的程序

8.4 算例

8.5 精密星历表

8.6 天体地平坐标

8.7 天体升落和中天时刻

第9章 节气和月相的计算

9.1 太阳

9.2 节气

9.3 节气的计算

9.3.1 确定求解区间

9.3.2 sF分区间求方程的根

9.3.3 计算节气的函数

9.4 月亮

9.5 月相的计算

9.6 程序设计

9.6.1 项目文件的组织.

9.6.2 PStmp项目

9.6.3 窗体设计

9.6.4 事件响应程序

第10章 日月食的计算

10.1 月食

10.1.1 地球影锥

10.1.2 月食发生的条件

10.1.3 月食的过程

10.2 日食

10.2.1 从全球看日食

10.2.2 地面测站看日食

10.3 日月食的算法

10.3.1 影锥参数

10.3.2 中心线、最大见食地和界线图

10.3.3 影心距的计算

10.3.4 0.618法求一元单峰函数的极小值

10.3.5 贝塞尔坐标系和贝塞尔根数

10.3.6 日月视圆面切点的方位角

10.4 程序设计

10.4.1 计算日月食的类TEclipse

10.4.2 计算日月食的类函数CalcuEclipse

10.4.3 TEclipse类的私有方法

10.4.4 程序界面设计

10.4.5 数据表Eclipse.db

10.4.6 事件响应过程

10.5 沙罗周期和日月食的全景观

10.5.1 交食周期

10.5.2 沙罗序列

10.5.3 Inex序列和交食全景

10.5.4 沙罗序列数和inex序列数的计算

第11章 公历和农历的换算

11.1 历法

11.2 置闰规则和年月日序数

11.2.1 朔日和日序数

11.2.2 中气和年月序数

11.2.3 双中气月和去闰

11.2.4 地支和月建

11.2.5 干支序数

……

主要参考文献

随着天文观测技术，特别是空间天体测量技术的飞速发展，天体定位精度在20世纪80年代已达到毫角秒级水平。计划于2012年发射的GAIA卫星，预计进一步提高定位精度到微角秒级。这对天球参考系的变换理论和应用提出了新的要求。《天球参考系变换及其应用》是为适应这一发展而写的专著。
　　第1～4章先讲述有关天文参考系的预备知识。第5～8章为核心内容，阐明IERS2003规范参考系变换的基本理论和算法。第9～11章讨论天文实用问题，如节气、月相、日月食、公历和农历换算等。各项论题不仅阐明原理，导出公式，还给出具体算法、程序和算例，实用性很强。写作深入浅出，有高中数理基础就能阅读。
　　《天球参考系变换及其应用》可供天文学、航天科学、航海导航、大地测量等学科及其他相关领域的科研和教学工作者；相关专业本科生和研究生；中等以上文化程度的天文爱好者、程序设计爱好者及其他有兴趣人士使用。

《天球参考系变换及其应用》的核心部分，即第5～8章，是参加国家863重点项目合作研究时，应中国空间技术研究院委托，在紫金山天文台研究生教材的基础上写作，提供给航天、航海、天文、测地等领域的研究人员和实际工作者使用的。现再次改写，补充了第1～4章和第9～11章，以期扩大适用范围。全面采用了当前国际通用的IERS规范2003采用的理论、数据和标准，还参考了此前通用的IERS规范1996等文献，介绍了规范2003发布以来在参考系研究领域的新进展。使本书能较好反映这一领域研究工作的全貌。
　　本书注重实践，对实际应用中的重要问题，如时间日期换算、行星历表读出，变换矩阵生成，地球自转参数读取，直至星历表计算，都从理论原理和实际算法两个方面进行了详细解说，并且给出了源程序文本，举例说明了调用方法。对于重要题目，还给出了具体算例和供检验程序用的数据。书中结合实例分析介绍了各种有关的程序设计方法和技巧。所附光盘中给出了所有程序项目的源代码和需要的数据文件。通过对本书的学习不但能解决以上实际问题，还能提高从上至下分析问题、设计算法、编写和调试程序的能力。