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第2章
参考系与太阳系主要天体历表

深空探测器的轨道运动是一个动力学问题,处理一个具体的动力学问题,首先需要选择适当的时空参考系。各类探测器的运行轨道将涉及地球参考系、月球参考系、各大行星参考系及日心参考系等。关于太阳系中基本参考系的有关内容,在本系列专著“航天器轨道力学理论与工程应用”的第一本——参考坐标系及航天应用(黄珹,刘林著) [1] 中已做了全面论述,特别是该书的第3、4和8章,阐述了天文参考系与航天应用的联系,本书将直接引用,但为了使读者能够顺畅地阅读本书,在某些相关内容中会有必要的“重复”。

在广义相对论框架下,参考系表示为四维时空。在太阳系内,最重要的惯性参考系有两个:一个参考系的原点在太阳系质心,相对于遥远类星体定向,称为太阳系质心参考系,通常称为质心天球参考系BCRS(Barycentric Celestial Reference System),所有太阳系天体的运动都与它相联系;另一个参考系的原点在地球质心,称为地心参考系,通常称为地心天球参考系GCRS(Geocentric Celestial Reference System),包括地面观测者在内的所有地球物体的运动都与它相联系。上述两个参考系对应的时间变量称为坐标时,快慢与局部引力场有关。这样就派生出了两个时间系统:适用于质心天球参考系的质心坐标时TCB(Barycentric Coordinate Time)和适用于地心天球参考系的地心坐标时TCG(Geocentric Coordinate Time)。这些都是理论上的定义,而在具体实现时却有些差别。

根据本章文献[1]的系统阐述:坐标系是理论概念的数学表示,参考架是坐标系的物理实现,参考系是包含理论概念和物理实体(参考架)的综合系统。尽管参考系与坐标系在概念上有所区别,但在本书有关问题的论述中,在并不引起误解的情况下,一般就混用参考系与坐标系的称谓。下面分别介绍深空探测中涉及的时间系统和空间坐标系统。 LKDYG9EqSWB58nzwGG3ByYar6vorjFSWi3GzVGdM4T+voPJtwcHuz2njJAWWEYc/

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