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第一章 天体测量学引论及经典方法1

1.1 关于天体测量学的任务和历史演变1

1.1.1 天体测量学的内容和科学目标1

1.1.2 天体测量发展简史及最新进展2

1.1.3 历史演变和必要说明3

1.2 经典天体测量方法和仪器的回顾4

1.2.1 历史和现状4

1.2.2 照相天体仪5

1.2.3 子午测定星位的一般原理和绝对测定方法7

1.2.4 子午环、垂直环和大中星仪8

1.2.5 中国光电等高仪12

1.2.6 照相天顶筒和天顶仪13

1.3 基本星表的编制和我国的贡献16

1.3.1 概况16

1.3.2 第五基本星表（FK5）18

1.3.3 编制FK5的新资料和中国的贡献18

1.4 经典仪器的重要成果和工作现状的评述19

1.4.1 综合星表和照相星表19

1.4.2 对依巴谷参考架的加密和扩充的贡献21

1.4.3 恒星三角视差的测定22

1.4.4 其他24

1.5 关于中国天体测量事业的发展26

参考文献30

第二章 时间、参考架、恒星的位置和运动31

2.1 时间系统31

2.1.1 世界时系统31

2.1.2 历书时系统33

2.1.3 原子时系统35

2.1.4 IAU的时间尺度36

2.2 天球参考系40

2.2.1 惯性参考系41

2.2.2 协议的天球参考系41

2.2.3 国际天球参考系44

2.2.4 运动的瞬时参考架46

2.2.5 天文常数48

2.3 恒星的位置51

2.3.1 恒星位置51

2.3.2 影响恒星位置的各种因素52

2.3.3 恒星视位置的计算56

2.4 恒星的运动58

2.4.1 恒星的空间运动58

2.4.2 自行和视向速度中的系统影响61

2.4.3 利用恒星的空间运动研究太阳运动和银河系自转65

参考文献68

第三章 照相天体测量原理70

3.1 概述70

3.2 理想坐标与计量坐标75

3.2.1 坐标系原点、坐标轴方向和比例尺不同的影响75

3.2.2 光心误差和底片倾斜77

3.2.3 畸变78

3.2.4 彗差和星等差78

3.3 若干天文因素对理想坐标的影响79

3.3.1 讨论和恒星小位移的一般公式79

3.3.2 周年光行差和周日光行差80

3.3.3 大气折射较差82

3.4 底片模型和归算技术的讨论85

3.4.1 底片常数与一般归算原理85

3.4.2 大视场的归算86

3.4.3 行星和人造卫星的归算87

3.4.4 整体平差方法的应用87

3.5 恒星自行和视差的测定91

3.5.1 自行的测定91

3.5.2 相对视差π的测定93

3.5.3 绝对视差的改正94

3.6 照相天体测量的重要成果述评97

参考文献101

第四章 CCD地面天体测量102

4.1 引言102

4.1.1 小视场CCD天体测量102

4.1.2 全球CCD天体测量103

4.1.3 其他类型的观测105

4.2 CCD器件综述106

4.2.1 历史回顾106

4.2.2 CCD的工作原理107

4.2.3 CCD的结构110

4.2.4 CCD的读出方法111

4.3 天文CCD探测系统115

4.3.1 CCD工作系统115

4.3.2 CCD系统的特性119

4.3.3 信噪比和极限星等的估算127

4.3.4 增益和噪声的测定130

4.3.5 CCD的优缺点和选购132

4.4 CCD图像的处理135

4.4.1 数字图像135

4.4.2 CCD图像的预处理135

4.4.3 CCD图像上的星像138

4.4.4 星等的测定140

4.4.5 星像的二维高斯拟合144

4.4.6 重心定位法145

4.4.7 图像复原148

4.5 CCD天体测量的（恒星）观测和归算的一般方法151

4.5.1 概述151

4.5.2 CCD常数模型的确定154

4.5.3 CCD整体平差155

4.6 太阳系小天体的观测和归算156

4.6.1 引言156

4.6.2 天然卫星的精确定位观测157

4.6.3 小行星的定位观测及数据处理159

4.7 人造卫星的CCD观测和归算方法163

4.7.1 通过仪器参数测定卫星位置163

4.7.2 相对恒星背景测定卫星位置164

4.7.3 人造卫星观测资料的处理165

参考文献169

第五章 射电天体测量172

5.1 引言172

5.2 射电干涉的基本原理和观测量174

5.2.1 天体测量的射电干涉技术174

5.2.2 射电干涉仪的信号分析178

5.2.3 观测量180

5.3 VLBI的时间延迟和延迟率181

5.3.1 VLBI的基本几何原理181

5.3.2 理论时间延迟模型185

5.3.3 基线定向模型188

5.4 VLBI的物理模型和归算技术190

5.4.1 涉及的物理模型190

5.4.2 VLBI的参数解算195

5.5 射电天体测量的应用和研究198

5.5.1 射电天体测量的主要用途198

5.5.2 较差VLBI测量201

5.5.3 空间VLBI203

参考文献205

第六章 空间天体测量207

6.1 历史的回顾207

6.2 依巴谷卫星208

6.2.1 仪器和观测原理208

6.2.2 观测方法211

6.2.3 输入星表212

6.2.4 依巴谷观测资料的处理213

6.2.5 第谷观测资料的处理220

6.2.6 依巴谷和第谷星表223

6.3 哈勃空间望远镜224

6.3.1 精密导里传感器的结构和观测原理225

6.3.2 观测方式229

6.3.3 观测资料的处理230

6.3.4 FGS天体测量的校正231

6.4 空间天体测量成就的评述236

6.4.1 依巴谷星表在参考架、距离和年龄尺度、星系天文上的贡献236

6.4.2 FGS在参考架联系、双星等研究上的作用243

参考文献252

第七章 光学参考架的建立和天体测量星表的编制254

7.1 光学星表的编制方法254

7.1.1 综合星表的编制255

7.1.2 星表系统误差的分析方法257

7.1.3 星表的精度估计262

7.2 光学参考架与其他参考架之间的联系266

7.2.1 参考架比较的基本方法266

7.2.2 光学参考架与其他参考架之间的联系269

7.3 天体测量的统计理论和应用275

7.3.1 理论提出的背景275

7.3.2 统计天体测量学中的相关函数277

7.3.3 相关函数在星表自行比较、星表位置预测中的应用279

7.4 高密度的天体测量星表285

7.4.1 依巴谷星表的扩充285

7.4.2 基于河外星系的天体测量星表296

7.4.3 深空的天体测量星表304

7.5 数字巡天及其数据库311

7.5.1 数字巡天（DSS）311

7.5.2 SSS316

7.5.3 斯隆数字巡天（SDSS）322

参考文献330

第八章 天体测量学的未来331

8.1 多波段的天体测量332

8.1.1 红外星表的编制332

8.1.2 γ暴和超新星遗迹的光学认证336

8.2 空间天体测量计划338

8.2.1 天体测量卫星Gaia338

8.2.2 SIM planet Quest计划340

8.2.3 其他空间天体测量计划342

8.2.4 天体测量视向速度345

8.3 地面天体测量的观测计划和展望351

8.3.1 晚M型矮星、白矮星和棕矮星的观测351

8.3.2 长周期双星和聚星的观测355

8.3.3 星团的观测356

8.3.4 地面台站联网观测太阳系天体360

8.3.5 测定视向速度的RAVE计划362

8.3.6 地面光干涉技术364

8.4 天体测量资料在天体物理研究中的应用371

8.4.1 银河系的翘曲现象371

8.4.2 天琴RR型变星的研究379

8.4.3 天体测量方法检测银河系的暗晕物质387

8.4.4 天体测量方法检测地外行星389

8.4.5 天体物理研究的感兴趣天区393

参考文献397

附录399