下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
近十年来，随着太阳系内及太阳系外行星系统观测快速进展、深空探测计划的逐步实施，天体力学和卫星动力学的研究对象、理论内涵都得到了丰富和扩展。
上海天文台和南京大学分别在摄动函数展开方面分别开展了工作。建立了除碰撞奇点外全局收敛的摄动函数展开方法，适用于包括交叉轨道的情形，可对近地小行星、彗星、类冥王星以及特洛伊等天体的轨道长期动力学演化进行理论分析。利用新的摄动函数展开处理方法，得到了高倾角乃至逆行平运动共振的相空间结构随轨道根数变化的情况。对非限制性三体问题轨道稳定性开展了系统性理论研究，给出了轨道翻转和轨道交换等特殊动力学现象的参数空间。建立了适用于任意自转空间定向的行星内部潮汐耗散模型，展现了其与第三体摄动共同作用导致行星轨道迁移的动力学过程。
南京大学及紫金山天文台等对柯伊伯带天体、特洛伊天体的运动展开了系统的研究。深入分析多个共振的高轨道倾角柯伊伯带天体的动力学，模拟重现了海王星轨道迁移并俘获此类天体的过程，预报了此类天体的发现位置，并对行星的迁移给出了更多限定条件。
对特洛伊天体动力学的系统研究彻底解决了当前太阳系构型下此类天体的轨道稳定性问题，完整刻画了影响各行星特洛伊的动力学机制。预报了海王星、天王星的特洛伊发现区域及几率；否定了地球、金星附近存在尚未发现的原初特洛伊天体的可能性。
通过统计所有小天体轨道角动量之和的方式，发现柯伊伯带矮行星的重要影响，并对可能存在的第九行星的质量和轨道参数给出了限定条件。
南京大学、紫金山天文台和上海天文台等将传统天体力学研究拓展至系外行星系统领域。
对单恒星周围的行星系统：提出巨行星扰动小行星带物质使其落入白矮星的模型，建立了环白矮星尘埃盘和白矮星大气金属污染的统一演化图景；发现借助Gaia卫星的时序天体测量数据，可以反演一阶平运动共振的基本特征；行星动力学理论结果被应用于证认行星、统计行星系统轨道特性。
对环双星的行星系统：提出类地行星通过星子散射轨道向内迁移的机制；给出了“行星密近凌星”的发生条件，指出该现象导致的凌星时长增加有利于精确测量行星大气。
对星团环境下的行星系统：发现疏散星团中的多行星系统稳定性较好，大部分单恒星即使被散射出星团，也能保持其原有的行星系统；分析了星团中大质量恒星的光致蒸发效应对原行星盘寿命的影响；统计得到了行星出现率与运动速度的相关性，给出行星系统出现率与恒星动力学历史相关联的证据。
上海天文台等单位深度参与北斗导航系统建设。承担了“北斗二号”、“北斗”试验支持系统、“北斗三号”信息处理系统研制任务，设计并实现了我国首套实时、多类型海量测量数据的信息处理系统。建立了基于北斗星地双向时间比对信息约束的GEO卫星精密定轨处理方法，突破GEO卫星高精度实时精密定轨难题；基于北斗星间链路数据，设计了星地星间联合精密定轨与时间同步方法，突破地面区域监测网对MEO卫星轨道和钟差高精度测定带来的困难，实现了“北斗三号”全球高精度导航定位授时服务。
上海天文台、紫金山天文台、南京大学等单位，深度参与了月球和火星探测等任务。在高精度VLBI测量基础上，发展了S/X波段ΔDOR测量技术和多探测器同波束VLBI观测技术，测量精度分别达到0.2ns和ps量级。综合利用测距测速和VLBI数据，月球和深空探测器定轨定位精度分别达到：环月段定轨20米，月面定位100米，巡视器相对定位米级，地火转移和环火段定轨分别优于2千米、100米。
南京大学等单位构造了地月系统平动点附近的动力学替代轨道，系统研究了地月间转移轨道类型；分析并设计了航天器环绕、伴飞和着陆不规则小天体的轨道方案；系统研究了双小行星系统中的轨旋共振现象，提出了轨-旋耦合效应的快速计算方法。
改进了自主定轨算法，提出了卫星星座集中式自主定轨策略，可实现以星间链路为基础的自主定轨；改进了包括复杂摄动、适用各种轨道类型的空间碎片编目定轨算法；参与近地天体预警系统的建设，开发了近地天体轨道预报、初轨确定和精密定轨、撞击风险评估及主动防御的软件系统。
紫金山天文台在双星三星轨道拟合和恒星参数确定及经验质光关系、小行星高精度历表和质量测定、天然卫星历表和相关引力场参数测定、大行星数值历表表达和太阳系主要基频演化等方面都取得了重要成果。承担了我国天文历书服务，出版《中国天文年历》等多种天文历书，为海军研制天文导航软件，为国家海洋信息中心、天安门管委会等部门提供历书数据，为大众提供网络历书服务，制订了《农历编算和颁行》的国家标准。搭建了“太阳系天体高精度光学观测平台（国际编号O49）”，所得自主资料在太阳系天体运动理论研究中发挥重要作用。
上海工程技术大学和南昌大学构建了弯曲时空的显式辛算法；在后牛顿理论下构造了正则共轭旋转变量，揭示了同阶后牛顿拉格朗日与哈密顿一般不等价的关系，提出自洽后牛顿拉格朗日运动方程，为旋转体后牛顿动力学的可积判定和区分提供理论依据。紫金山天文台和南京大学建立了相对论等级式天文参考系体系，适合描述不同等级的天体系统和不同尺度的天文现象；研究太阳系二阶后牛顿光线传播及其测量，为高精度时频测量的科学应用提供理论基础。上海天文台给出了等效单体框架中相对论二体问题极端质量比的解析解，建立了极端质量比二体问题轨道演化数值方法，构建了时频传递相对论模型、相对论大地水准面并研究了光在缓慢运动天体附近的传播。