北京师范大学研究生专业介绍：天体测量与天体力学

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（一级学科：天文学）

本专业具有硕士学位授予权

一、培养目标与学习年限

硕士生实行弹性学制，学习年限为2-3年。按规定修满学分、成绩合格、答辩通过的硕士生可以在2年或2年半完成学业。

三、课程内容简介：

轨道理论（Orbital Theory of Artificial Satellite）
课程目标：本课程介绍轨道确定过程中涉及的天体力学知识和目前我国在航天器测控工程中经常使用的轨道确定方法。包括轨道测量数据预处理、时间和坐标系统、以二体问题为基础的航天器初始轨道确定方法、影响航天器运动的主要摄动力模型及摄动运动方程的近似解析解和数值解、微分轨道改进和轨道预报等。研究生学习完本课程后应掌握航天器轨道的基本理论，并能够编写相关的小程序。

内容提要：轨道测量数据预处理，时间和坐标系统，以二体问题为基础的航天器初始轨道确定方法，影响航天器运动的主要摄动力模型，摄动运动方程的近似解析解和数值解，微分轨道改进和轨道预报，人造月球卫星的轨道确定方法

计算天文学（Calculate Astronomy）
天文计算中的统计算法随机变量及其概率分布、数理统计方法、参数估计、假设检验、Bayes估计、主成分分析、聚类分析、蒙特卡罗方法等。

天文地球动力学（Astrogeodynamics）
天文地球动力学是最近发展起来的一门新学科，主要研究地球的自转运动及其动力学机制。地球自转是地球相对于某地固参考系的整体旋转运动，地球自转速率及自转轴方向都是变化的，而这种变化是地球外部天体运动和地球内部物质运动共同作用的结果。因此，地球自转不仅是一个地球物理学问题，同时也是一个天文学问题。近几十年来，随着空间大地测量技术的发展，地球自转参数的测定有了飞速的发展，观测分辨率已达小时的量级，在这样的精度和分辨率的情况下，人们可以观测出地球内部各种动力学效应对地球自转变化的影响。这些动力学效应既反映了地球的局部物质运动，如地壳运动、海洋及大气运动，又与地球深部的物理性质与运动密切相关，因此反过来，地球自转参数的变化又可成为地球的动力学机制的重要约束依据，从而使得天文动力学研究成为当今国际上的热点之一。
本课程主要包括理论基础和研究动态两部分，分别阐述天文地球动力学的理论基础和学者在这一领域所做的有价值的研究成果。包括弹性地球的潮汐形变以及刚体、形变和液核地球的自转动力学理论，讨论地球自转速率变化及极移运动以及它们的物理学机制。

精密定轨（Precise Orbit Determination）
课程目标：精密定轨是在轨道确定的基础上发展起来的。随着卫星应用越来越广泛，对卫星轨道精度的要求也越来越高。本门课程将系统介绍精密定轨的原理，包括定轨所用的数学方法，尽量完善的力学模型，测轨数据系统误差修正及于处理和定轨误差分析方法。研究生在学习完毕后，应掌握精密定轨原理，并能够进行实际卫星轨道处理与误差分析。
内容提要：时间和坐标系统；摄动模型；变分方程；量测模型；轨道估计；数据处理；轨道确定精度检验

应用天文学（Applied Astronomy）
天文学是一门具有悠久历史的基础学科，在天文学的发展历史中，一直含有相当部分非常重要的应用基础研究的内容，与人类社会和文明的发展保持着极为密切的联系，也正是人类社会发展的需要，推动了天文学的不断发展。理论基础和应用研究两部分。研究天体和天体系统的运动变化与地球及地球的整体运动和各圈层的运动变化之间的关系，阐述地球的构造、运动以及它所处的天文环境，以数学、物理学等及其与该研究密切相关的研究学科为基础，并与现代科学的新理论相结合，认识天文因素与自然灾害等的相关规律。