北京師范大學研究生專業介紹：天體測量與天體力學

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（一級學科：天文學）

本專業具有碩士學位授予權

一、培養目標與學習年限

碩士生實行彈性學制，學習年限為2-3年。按規定修滿學分、成績合格、答辯通過的碩士生可以在2年或2年半完成學業。

三、課程內容簡介：

軌道理論（Orbital Theory of Artificial Satellite）
課程目標：本課程介紹軌道確定過程中涉及的天體力學知識和目前我國在航天器測控工程中經常使用的軌道確定方法。包括軌道測量數據預處理、時間和坐標系統、以二體問題為基礎的航天器初始軌道確定方法、影響航天器運動的主要攝動力模型及攝動運動方程的近似解析解和數值解、微分軌道改進和軌道預報等。研究生學習完本課程后應掌握航天器軌道的基本理論，并能夠編寫相關的小程序。

內容提要：軌道測量數據預處理，時間和坐標系統，以二體問題為基礎的航天器初始軌道確定方法，影響航天器運動的主要攝動力模型，攝動運動方程的近似解析解和數值解，微分軌道改進和軌道預報，人造月球衛星的軌道確定方法

計算天文學（Calculate Astronomy）
天文計算中的統計算法隨機變量及其概率分布、數理統計方法、參數估計、假設檢驗、Bayes估計、主成分分析、聚類分析、蒙特卡羅方法等。

天文地球動力學（Astrogeodynamics）
天文地球動力學是最近發展起來的一門新學科，主要研究地球的自轉運動及其動力學機制。地球自轉是地球相對于某地固參考系的整體旋轉運動，地球自轉速率及自轉軸方向都是變化的，而這種變化是地球外部天體運動和地球內部物質運動共同作用的結果。因此，地球自轉不僅是一個地球物理學問題，同時也是一個天文學問題。近幾十年來，隨著空間大地測量技術的發展，地球自轉參數的測定有了飛速的發展，觀測分辨率已達小時的量級，在這樣的精度和分辨率的情況下，人們可以觀測出地球內部各種動力學效應對地球自轉變化的影響。這些動力學效應既反映了地球的局部物質運動，如地殼運動、海洋及大氣運動，又與地球深部的物理性質與運動密切相關，因此反過來，地球自轉參數的變化又可成為地球的動力學機制的重要約束依據，從而使得天文動力學研究成為當今國際上的熱點之一。
本課程主要包括理論基礎和研究動態兩部分，分別闡述天文地球動力學的理論基礎和學者在這一領域所做的有價值的研究成果。包括彈性地球的潮汐形變以及剛體、形變和液核地球的自轉動力學理論，討論地球自轉速率變化及極移運動以及它們的物理學機制。

精密定軌（Precise Orbit Determination）
課程目標：精密定軌是在軌道確定的基礎上發展起來的。隨著衛星應用越來越廣泛，對衛星軌道精度的要求也越來越高。本門課程將系統介紹精密定軌的原理，包括定軌所用的數學方法，盡量完善的力學模型，測軌數據系統誤差修正及于處理和定軌誤差分析方法。研究生在學習完畢后，應掌握精密定軌原理，并能夠進行實際衛星軌道處理與誤差分析。
內容提要：時間和坐標系統；攝動模型；變分方程；量測模型；軌道估計；數據處理；軌道確定精度檢驗

應用天文學（Applied Astronomy）
天文學是一門具有悠久歷史的基礎學科，在天文學的發展歷史中，一直含有相當部分非常重要的應用基礎研究的內容，與人類社會和文明的發展保持著極為密切的聯系，也正是人類社會發展的需要，推動了天文學的不斷發展。理論基礎和應用研究兩部分。研究天體和天體系統的運動變化與地球及地球的整體運動和各圈層的運動變化之間的關系，闡述地球的構造、運動以及它所處的天文環境，以數學、物理學等及其與該研究密切相關的研究學科為基礎，并與現代科學的新理論相結合，認識天文因素與自然災害等的相關規律。