（一級學(xué)科：天文學(xué)）
本專(zhuān)業(yè)具有碩士學(xué)位授予權
一、培養目標與學(xué)習年限
碩士生實(shí)行彈性學(xué)制，學(xué)習年限為2-3年。按規定修滿(mǎn)學(xué)分、成績(jì)合格、答辯通過(guò)的碩士生可以在2年或2年半完成學(xué)業(yè)。
| 序號 | 研究方向 | 主要研究?jì)热?/td> | 研究生導師 |
| 1 | 衛星軌道動(dòng)力學(xué) | 軌道力學(xué)，航天器軌道攝動(dòng)理論，精密定軌理論 |
陳黎 湯錫生 |
| 2 | 天文地球動(dòng)力學(xué) | 研究地球自轉變化規律、太陽(yáng)活動(dòng)、日月引潮力等天文因素與自然災害關(guān)系 | 趙娟 |
| 3 | 太陽(yáng)系小天體動(dòng)力學(xué) | 太陽(yáng)系小天體動(dòng)力學(xué)研究 | 朱進(jìn) |
三、課程內容簡(jiǎn)介：
軌道理論（Orbital Theory of Artificial Satellite）
課程目標：本課程介紹軌道確定過(guò)程中涉及的天體力學(xué)知識和目前我國在航天器測控工程中經(jīng)常使用的軌道確定方法。包括軌道測量數據預處理、時(shí)間和坐標系統、以二體問(wèn)題為基礎的航天器初始軌道確定方法、影響航天器運動(dòng)的主要攝動(dòng)力模型及攝動(dòng)運動(dòng)方程的近似解析解和數值解、微分軌道改進(jìn)和軌道預報等。研究生學(xué)習完本課程后應掌握航天器軌道的基本理論，并能夠編寫(xiě)相關(guān)的小程序。
內容提要：軌道測量數據預處理，時(shí)間和坐標系統，以二體問(wèn)題為基礎的航天器初始軌道確定方法，影響航天器運動(dòng)的主要攝動(dòng)力模型，攝動(dòng)運動(dòng)方程的近似解析解和數值解，微分軌道改進(jìn)和軌道預報，人造月球衛星的軌道確定方法
計算天文學(xué)（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(lèi)分析、蒙特卡羅方法等。
天文地球動(dòng)力學(xué)（Astrogeodynamics）
天文地球動(dòng)力學(xué)是最近發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新學(xué)科，主要研究地球的自轉運動(dòng)及其動(dòng)力學(xué)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(dòng)，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(dòng)和地球內部物質(zhì)運動(dòng)共同作用的結果。因此，地球自轉不僅是一個(gè)地球物理學(xué)問(wèn)題，同時(shí)也是一個(gè)天文學(xué)問(wèn)題。近幾十年來(lái)，隨著(zhù)空間大地測量技術(shù)的發(fā)展，地球自轉參數的測定有了飛速的發(fā)展，觀(guān)測分辨率已達小時(shí)的量級，在這樣的精度和分辨率的情況下，人們可以觀(guān)測出地球內部各種動(dòng)力學(xué)效應對地球自轉變化的影響。這些動(dòng)力學(xué)效應既反映了地球的局部物質(zhì)運動(dòng)，如地殼運動(dòng)、海洋及大氣運動(dòng)，又與地球深部的物理性質(zhì)與運動(dòng)密切相關(guān)，因此反過(guò)來(lái)，地球自轉參數的變化又可成為地球的動(dòng)力學(xué)機制的重要約束依據，從而使得天文動(dòng)力學(xué)研究成為當今國際上的熱點(diǎn)之一。
本課程主要包括理論基礎和研究動(dòng)態(tài)兩部分，分別闡述天文地球動(dòng)力學(xué)的理論基礎和學(xué)者在這一領(lǐng)域所做的有價(jià)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(dòng)力學(xué)理論，討論地球自轉速率變化及極移運動(dòng)以及它們的物理學(xué)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(fā)展起來(lái)的。隨著(zhù)衛星應用越來(lái)越廣泛，對衛星軌道精度的要求也越來(lái)越高。本門(mén)課程將系統介紹精密定軌的原理，包括定軌所用的數學(xué)方法，盡量完善的力學(xué)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(xué)習完畢后，應掌握精密定軌原理，并能夠進(jìn)行實(shí)際衛星軌道處理與誤差分析。
內容提要：時(shí)間和坐標系統；攝動(dòng)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(xué)（Applied Astronomy）
天文學(xué)是一門(mén)具有悠久歷史的基礎學(xué)科，在天文學(xué)的發(fā)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(lèi)社會(huì )和文明的發(fā)展保持著(zhù)極為密切的聯(lián)系，也正是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的需要，推動(dòng)了天文學(xué)的不斷發(fā)展。理論基礎和應用研究?jì)刹糠?。研究天體和天體系統的運動(dòng)變化與地球及地球的整體運動(dòng)和各圈層的運動(dòng)變化之間的關(guān)系，闡述地球的構造、運動(dòng)以及它所處的天文環(huán)境，以數學(xué)、物理學(xué)等及其與該研究密切相關(guān)的研究學(xué)科為基礎，并與現代科學(xué)的新理論相結合，認識天文因素與自然災害等的相關(guān)規律
GPS原理與應用（GPS Principles and Applications）
課程目標：GPS是美國國防部研制的導航定位系統，它初始目的是為人們提供導航定位及授時(shí)服務(wù)。目前，其應用已經(jīng)深入到地理信息系統、衛星精密定軌、交通管理、海洋測繪等多個(gè)領(lǐng)域。本課程將介紹GPS系統的組成，GPS系統所用的時(shí)間與坐標，GPS定位中的主要誤差源以及消除削弱各種誤差影響的方法和措施；測定衛星到接收機間的距離的方法，GPS定位的原理和各種定位模式，GPS在各個(gè)行業(yè)中的應用。本課程包括實(shí)驗，要求研究生掌握GPS接收機的使用與數據處理。
內容提要：GPS的產(chǎn)生與發(fā)展，全球定位系統的組成，GPS系統所用的時(shí)間與坐標，GPS定位中的主要誤差源以及消除削弱各種誤差影響的方法和措施，衛星的信號結構，GPS定位的原理和各種定位模式，GPS在各個(gè)行業(yè)中的應用，GPS接收機的使用與數據處理。
天體力學(xué)數值方法（Numerical Methods of Celestial Mechanics）
了解天體力學(xué)數值方法的起源、發(fā)展、成就以及現狀。掌握天體力學(xué)數值方法在數值模擬、定性研究中的應用。了解天體力學(xué)周期解的數值方法。應用天體力學(xué)數值方法對天文學(xué)中個(gè)別理論進(jìn)行驗證，以辨別、討論該理論的正確性。探討自己的數值方法。學(xué)習材料：天遇（弗洛林•迪亞庫、菲利普•霍爾姆斯）；非線(xiàn)性方程組的數值方法（李慶揚等）；計算方法（武漢大學(xué)、山東大學(xué)計算數學(xué)教研室）；太陽(yáng)系自組織進(jìn)化論（黃金鐘）；論文文獻。
高等球面天文學(xué)（Advanced Spherical Astronomy）
課程目標：本科的球面天文學(xué)教學(xué)已經(jīng)系統地介紹了引起天體位置變化的諸種因素及其歸算方法，本門(mén)課程將在在球面天文學(xué)的基本理論的基礎之上，更深入的介紹時(shí)間計量系統；天體視位置的歸算方法；天球慣性參考系；地球自轉與地球參考系；天體方向測定與研究；恒星歷表、行星歷表、天文常數等，并且要求研究生根據計算天體位置的理論方法，編寫(xiě)計算天體位置的程序。課程結束后，研究生不僅能夠完成天體位置在不同歷元，不同坐標系之間的轉換工作，還能進(jìn)行中長(cháng)短期天文觀(guān)測計劃的設計。
內容提要：時(shí)間計量系統；天體視位置的歸算方法；天文慣性參考系建立的原理和方法，現狀與未來(lái)；不同波段的天球參考系間連接方法與途徑；地球參考系建立的原理和方法，現狀與未來(lái)；天球常數系統；JPL月亮與大行星歷表的應用；天文觀(guān)測計劃策略；
專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)（Professional English)
引導學(xué)生閱讀天文文獻，掌握閱讀天文文獻的方法，了解天文專(zhuān)業(yè)詞匯的英文表述，科學(xué)公式、圖表的一般英文表現方式；學(xué)會(huì )天文論文的基本寫(xiě)作方式。
數字信號處理
選修信息學(xué)院課程
數據挖掘
選修信息學(xué)院課程
常微分方程(Ordinary Differential Equation)
主要內容有：常微分方程的初等積分方法：如分離變量法、一階線(xiàn)性方程、高階方程的可積類(lèi)型；線(xiàn)性方程組與方程的解法：存在唯一性定理、關(guān)于齊次方程組的基本定理、二階齊次線(xiàn)性方程組的解；常系數線(xiàn)性方程與方程組：常系數齊次線(xiàn)性方程組的解法、基本解組的結構；一般理論：基本存在定理、唯一性定理、階對初值與參數的連續依賴(lài)性、可微性定理；微分方程定性理論：穩定性概念、一般定性理論的概念、奇點(diǎn)、極限環(huán)；一階偏微分方程：齊線(xiàn)性方程、擬線(xiàn)性方程。
行星科學(xué)（Planetary Science）
課程目標：行星科學(xué)是一門(mén)多學(xué)科的綜合科學(xué)，以天文（天體物理與天體力學(xué)）為主，結合地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、大氣學(xué)、空間科學(xué)以及等離子物理學(xué)等學(xué)科，以行星、太陽(yáng)系內各天體、行星系統為研究對象。神舟載人航天計劃的成功以及嫦娥探月計劃的開(kāi)始實(shí)施都預示著(zhù)行星科學(xué)在我國的發(fā)展壯大。本課程將介紹行星、小行星、彗星、流星、隕石和行星際物質(zhì)等；介紹行星的衛星系統、光環(huán)系統；行星大氣、地表、內部結構和磁場(chǎng)；介紹太陽(yáng)系外行星的探測和發(fā)現情況；介紹太陽(yáng)系和行星系統起源和演化；介紹進(jìn)行深空探測的理論基礎和方法、工具，以及太陽(yáng)系空間探測的最新成果。
內容提要：行星科學(xué)簡(jiǎn)史；行星的運動(dòng)規律；太陽(yáng)與太陽(yáng)系；內行星；外行星；太陽(yáng)系小天體；行星的衛星系統、光環(huán)系統；行星大氣、地表、內部結構和磁場(chǎng)；太陽(yáng)系外行星系統；太陽(yáng)系和行星系統起源和演化；深空探測基礎
計算機高級應用（Advanced Computer Application）
課程目標：現代天文學(xué)的發(fā)展可以說(shuō)離不開(kāi)計算機。從Fortran算法語(yǔ)言的誕生到專(zhuān)業(yè)的天文軟件（如IRAF等）的推出，計算機科學(xué)一直都是解決天文學(xué)難題的利器。隨著(zhù)天文學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多適合天文學(xué)家的軟件和工具陸續推出。本門(mén)課程將著(zhù)重介紹IDL（Interactive Data Language）在天文中的編程與應用；Linux與UNIX的高級應用以及Shell語(yǔ)言編程；Latex科學(xué)論文寫(xiě)作。讓研究生掌握高級的計算機應用技能，在科學(xué)研究中、能應用自如。
內容提要：第4代可視化交互數據語(yǔ)言IDL（Interactive Data Language）是新一代交互式、跨平臺（運行于UNIX、Windows、Macintosh等）、面向對象的應用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，有很強的數據分析和圖像處理功能，已經(jīng)廣泛應用在天文、科學(xué)計算、空間科學(xué)、數字圖像處理等領(lǐng)域，并且已經(jīng)有很豐富的外掛IDL天文軟件包能夠使用。Linux與UNIX是天文界中應用很廣泛的操作系統，而shell編程能夠將多步驟的計算機操作變成自動(dòng)化的操作腳本，大大提高數據處理的速度。當前大型的計算設備（小型機、大型機）采用的操作系統大多是UNIX或Linux，通過(guò)高級應用的介紹，將使研究生順利掌握大型計算機的操作。Latex一種優(yōu)秀的電子排版系統，大部分的 TeX 系統都是免費的。如今絕大多數的科學(xué)期刊（包括天文期刊）都采用Latex文檔作為投稿的首選格式。本課程將介紹Latex的基礎用法，以方便研究生以后的科學(xué)文章及畢業(yè)論文的書(shū)寫(xiě)。
