太阳系主要天体基本历表

考虑到常用于太阳系天体数值历表研究的参数化后牛顿形式存在缺陷,我们选用标量张量理论框架来统一地研究太阳、大行星、部分矮行星和主要自然卫星的动力学问题,主要目标是研制出满足国家航天战略需求、具有国际水平并有自己特色的太阳系主要天体基本历表.研究内容有:首先,根据所选理论框架中的已有结果、太阳系天体的具体情况和目前的观测精度建立自洽并尽可能完备的(1)太阳系质心、行星-卫星系统质心和天体质心坐标系之间的变换模型(2)各类观测资料的处理模型(3)包含各类小天体摄动的天体运动方程;其次,针对目前历表精度在外推中快速下降的问题,寻求可以用作外符合检验的长期观测资料,并充分利用拟合可靠性的各种统计检验方法,在参数拟合中引入内符合精度以外的辅助性指标，进而研制出兼顾拟合优度、内符合精度和外推精度的历表;最后,鉴于已有包含具有重要应用价值的地球时的4维历表,拟在合理定义行星时的基础上给出完整的4维历表。

太阳系主要天体（太阳、行星和月球）数值历表研制和不断更新维护工作始于上世纪60年代的前苏联和美国并一直延续至今，这种历表主要用于支撑各类航天项目的成功实施。在我国大力开展自主深空探测的背景下，有必要自主地开展我国的相关研究。该研究方向的主要目标是研制并维护满足国家航天战略需求、具有国际水平并有一定特色的太阳系主要天体基本历表。..本项目计划书中拟定的研究内容包括三个方面：实现4维时空变换模型和建立各类观测资料的处理模型，以及建立与DE421精度相当的太阳系主要天体运动的数值模型及兼顾内外符合精度的4维历表。..项目组实际完成的研究工作及其科学和应用意义包括：独立实现了太阳系主要天体运动的数值积分模型，TDB与TT之间的转换模型，以及BCRS与GCRS之间的4维时空坐标变换模型，这些工作为自主开展历表研制和维护工作打下了理论工具基础；全面系统地开展了有关太阳系动力学模型精化建模方面的工作，包括主带、木星特洛伊群和希腊群、柯伊伯带等有众多小天体聚集区域的质量分布及其引力计算模型，所取得的创新研究成果对进一步提高国际上现有历表的精度具有重要意义；研制了各类观测资料的归算模块，通过改进光学系统几何扭曲的修正方法和自主观测获取了若干外行星-卫星系统的高精度方位资料，同时着手建立具有国际水平的太阳系天体高精度光学观测平台，这些工作为今后维护有特色的历表提供了观测基础；针对时间跨度和观测精度差别很大的观测数据集同时参与拟合的情况，开展了观测数据权重分配方法和拟合结果统计检验方面的应用研究，并在相对简单的天体系统运动理论研究中取得了显著效果，这些工作对可靠测定引力理论参数、天体动力学参数和观测量归算中涉及到的其它参数具有重要意义；在数值历表的分析表达方面，改进了传统的历表表达方法，有望在国际主流历表表达中使用，这对历表的科学和工程应用具有重要意义。