本书系统地介绍参考坐标系的基本理论、现状及其发展，论述了天球参考系、地球参考系和相对论天文参考系的定义、实现和维持，以及各坐标系之间的转换，特别对航天领域有关卫星应用和深空探测中常用的参考系作了详述。 全书共8章。第1～2章介绍参考系的基本概念和时间尺度，第3～5章阐述参考系的具体实现及实际应用的重点内容，第6章阐述天文参考系涉及的相对论理论，第7～8章具体针对航天应用的需求，提供了行星和月球历表的计算，并系统地介绍了几个典型天体的星体参考系，及其与天球参考系的转换关系。

总 序 本套著作丛书将系统地总结天文与航天领域关于航天器轨道力学的理论、关键技术创新和工程应用等方面的研究成果，并以此作为凝聚人才、打造尖端科研人才和开展航天科技自主创新研究的重要知识平台。 全套著作包含航天工程事业发展中需要的轨道力学所涉及的各个方面，包括精确的天文参考系，各类航天器的轨道运行理论、计算方法，工程应用中的轨道设计、测量、跟踪与控制，以及科学应用等。核心部分是轨道力学理论与计算方法，其理论体系完备，方法实用，与工程实践联系紧密，著作中的主要理论与方法在我国多项航天任务中已得到了成功的应用。撰写组成员包括从事与航天工程有密切联系的教学和理论研究专家、多年来活跃在航天工程第一线的技术专家，既保证了这套著作的严密理论体系，又能满足我国航天事业发展的实际需求，为我国当前和未来的重大航天工程实施提供理论和技术支撑。 本套著作除总结了作者自20世纪50年代末以来多年的研究成果外，还涵盖了作者在南京大学、上海天文台、相关高校和航天工程等单位讲课所撰写的10多本教材的相关内容，全套著作共有以下四个分册： （1）参考坐标系及航天应用 （2）卫星轨道理论与应用 （3）深空探测轨道理论与应用 （4）航天器定轨理论与应用 这是一套体系严密，同时具有基础性和实用性，符合我国航天工程实践的专著。 考虑到四个分册编写内容之间的联系和差别，以及便于读者阅读，在四个分册中对某些问题进行了必要的重复阐述，同一内容也会有不同的表述等，但仍保持了全套丛书体系的完整性。 刘林

目 录 第1章 绪论 1 1.1 参考系的概念 1 1.2 基本坐标系以及相互转换关系 2 1.3 参考系的发展现状及发展趋势 7 第2章 时间系统 9 2.1 以SI秒长为基础的时间尺度 9 2.2 以地球自转为基础的时间尺度 10 2.3 时间尺度的转换 11 2.4 协调世界时、世界时、恒星时和地球自转角的转换 13 2.5 新标准历元和儒略日 15 第3章 天球参考系 17 3.1 天球参考架 18 3.2 天球中间极（CIP）、天球中间零点（CIO）和地球中间零点（TIO） 22 3.3 地球动力学轴的空间运动——岁差和章动 26 3.4 岁差和章动转换矩阵 30 3.5 天文常数 37 第4章 地球参考系 42 4.1 关于地球参考系的建立 42 4.2 地球参考系的定义 43 4.3 地球参考架间的变换 45 4.4 国际地球参考系ITRS及其实现 46 第5章 天球参考系和地球参考系间的坐标变换 50 5.1 天球中间极（CIP）相对地球本体的运动——极移和自转 50 5.2 天球参考系和地球参考系间的坐标变换 53 5.3 ITRS和GCRS间坐标变换的算法 54 5.4 IERS科学产品及服务 57 第6章 天文参考系的相对论理论 59 6.1 一般原理 62 6.2 谐和参考坐标系 65 6.3 旋转参考系 83 6.4 参考系的分层结构 87 第7章 行星和月球历表 88 7.1 行星和月球历表 88 7.2 行星和月球历表数据的Chebyshev多项式表示 90 7.3 JPL行星和月球历表的结构和使用 93 第8章 航天领域中常用的参考系 97 8.1 航天领域中常用参考系的概况 97 8.2 地球坐标系统 99 8.3 月球坐标系统 101 8.4 火星坐标系统 108 附录 114 附录1 IAU/IAG工作组推荐的天体自转北极和本初子午线参数值 114 附录2 基本天文学标准（SOFA）程序库 116 附录3 第21届IAU大会（1991年）关于相对论参考系的决议 123 附录4 第24届IAU大会（2000年）有关参考系的决议 129 附录5 第26届IAU大会（2006年）有关参考系的决议 140 附录6 第24届IUGG大会（2007年）有关GTRS和ITRS的决议 145 附录7 第27届IAU大会（2009年）采纳2009天文常数和ICRF2的相关决议 146 参考文献 148