论太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2400年周期成因

K指数越大表明行星系统在某一径向方向会合的程度越大.K指数极值标定的太阳轨道运动半径的变化具有凸显的准20 a、179 a、2400 a周期嵌套关系.随时间尺度的增大,K指数极大值不但呈现出显著的准2400 a周期,而且太阳系质心在太阳本体内外持续的时间长度的变化也具有准2400 a周期.这其中隐含太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2400 a周期特殊规律.本文以木星和太阳连线为基准方向,创建了行星会合向量指数K.K向量指数图像清晰地呈现出由13~14个准179 a包络线周期(其中3~4个周期谷值出现K<0)构成的太阳轨道运动不绕过太阳系质心的准2400a周期.这一发现为科学辨识太阳轨道运动特征的复杂性又向前推进一步.

太阳系质心参考系中日心运动规律的研究

在太阳系简化模型条件下,考虑太阳和5颗大行星的位置关系,在太阳系质心参考系中给出了多个不同时间段内日心的运动轨迹,初步得出了日心的运动规律.

太阳系质心加速度的确定及其对ICRS的影响

自1998年1月1日开始,国际天球参考系由一组遥远的射电源实现,取代了传统的恒星参考架.河外源的距离在亿光年尺度,实现了在空间固定的天球参考架.光行差效应由观测者的运动引起,与天体的距离无关.由于太阳系质心在空间的运动存在着微小的加速度,该加速度引起长期光行差发生漂移,使得在太阳系质心处观测到的河外射电源的位置有长期的偏折.空间固定的参考架为该观测现象提供了观测资料,进而可以确定太阳系质心在空间的运动加速度.

基于EEMD的太阳绕太阳系质心运动和太阳活动Hallstatt周期分析

基于行星会合指数运动学方程,推演出太阳质心到太阳系质心距离变化的计算公式,并利用该公式重建太阳质心相对于太阳系质心的距离变化时间序列,作为太阳轨道运动的替代性指标,使用聚合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法分析0~25.0 ka BP太阳质心到太阳系质心的距离与Δ^14C时间序列。结果显示:两者均存在蕴含~2300 a周期(Hall⁃statt cycle)的IMF分量;互相关分析证实两者蕴含的Hallstatt周期分量间具有相关性,0~13.9 ka BP与13.9~25.0 ka BP年代相关系数分别可达0.52、0.44,并且太阳质心到太阳系质心距离的变化超前于太阳活动指标Δ^(14)C的变化。表明太阳质心远离太阳系质心时,大气^(14)C含量增加,对应于太阳活动较弱的时期;太阳质心靠近太阳系质心时,大气^(14)C含量减小,对应于太阳活动较强的时期。这一认识对于进一步探究太阳活动Hallstatt周期的成因机制提供了新的依据和思路。

空间守时系统概念研究

针对太阳系广域时空尚没有统一时间的规则的问题,提出了一种新的统一时间的方法。空间守时系统坚守人类对时间的两个约定,即时间单位和时间起始点的约定,在基于广义相对论的空间计量理论的基础上,用铯原子钟测量原时,用脉冲星测量坐标时,用太阳系质心坐标系原点上的坐标时来统一时间。阐明了"标准时间不是唯一的"相对时间观,在不同局域坐标系之间,相互观测对方的时间都不可能是均匀流逝的,相互认为对方的时间坐标轴是弯曲的,而绝对时间观则必须维持"标准时间的唯一性",用授时技术来统一所有用时设备。空间守时系统的概念颠覆了传统的绝对时间观点。空间守时系统具有特别设计的反馈机制,使时间系统更加稳定。

天文常数研究的进展——IAU 2009天文常数系统

回顾了1900年以来IAU采用天文常数系统的简况,以及一些天文常数之间的数学关系,并描述了以前每次改变天文常数系统的主要原因。介绍了1991年以来IAU在天文常数方面的工作:包括IAU天文常数工作组和天文常数最佳估计值的情况。叙述了IAU 2009年天文常数系统替代IAU 1976天文常数系统的原因:随着人类对太阳系的探测,获得新的天文常数测定值;1991年以来在相对论框架下BCRS和GCRS的使用;P03岁差模型和MHB2000章动模型的采用。比较了IAU2009和1976天文常数系统的差异。最后介绍中国在天文常数方面工作的情况和今后工作的建议。

空间计量与脉冲星导航

以脉冲星导航技术为背景,讨论了空间计量理论中时间测量的关键问题。首先介绍了脉冲星导航的基本原理,和不同坐标系之间的时间尺度转换,比较了不同坐标系时间轴度规对脉冲星的脉冲轮廓测量的影响,说明只有太阳系质心坐标时能够正确测量脉冲轮廓。进而介绍了空间计量提出的两种时间统一的模式:地球卫星导航模式和脉冲星导航模式。以脉冲星导航为例,讨论了基于SI秒绝对定义和太阳系质心坐标时的广域时间统一的方法,给出用航天器原时坐标轴伸缩法修正多普勒效应的公式。最后提出在大尺度广域时空中构建新的守时系统—太阳系质心守时系统的设计思路。

广义相对论框架中有关时间的定义与应用

在完整后牛顿近似下的太阳系质心参考系和地球质心参考系的定义及其转换关系的基础上,研究了在广义相对论框架下各种时间系统(太阳系质心坐标时、地球质心坐标时、太阳系动力学时和地球时)的定义、以及它们的具体实现和相互之间的转换关系,为空间大地测量学的研究提供了明确的时间概念和理论依据。

相对论参考系中的时延问题

处理光传播时延观测模型时，一般有两种作法，即在BRS或GRS中处理，但这两种结果，进行参考系间的时延转换时并不严格相等。本文对这一问题作了仔细分析，指出总理 的根源在于他们使用的时延转换公式并不精确，应以修正，文中推导出这些改正项，并用新的时延转换公式严格证明了在PN1精度下与时延有关的观测模型在两类参考系中的等价性。

地球四极矩定义及参考系转换的探讨

文「1」对地球四极矩在太阳系质心参考系（BRS）中影响人造卫星运动的相对论效应作了仔细研究，引入相对论引力势改正（RGC），从而达到了在太阳系质心坐标系（BRS）和地心坐标系（GRS）的相对论模型轨道在厘米级上符合。本文发现，利用文［到得到的结果与此有矛盾。经过研究，我们认为其原因在于文[2]定义的均匀扭矩及其转换上存在缺陷，在实际应用中应考虑其局限性。本文还将文[2]的方法与相对论参考系的最新结果DSX理论进行了比较。

基于行星会合指数对太阳轨道运动特征的分析

运用刘复刚和王建(2013a)创建的行星会合指数K指代太阳绕太阳系质心运动时,一般情况,行星系质心是和木星位于太阳一侧.当其它3颗大质量行星(或其它7颗行星)和木星分居在太阳两侧,并且这4颗大质量行星(或8颗行星)与太阳近似排成直列的状态时,行星系质心则处在木星相反一侧,这时造成了太阳绕太阳系质心顺时针旋转的假象.本文对这一认识进行了澄清,并通过图示的方法定性地解释了太阳在一个行星系统平均轨道会合周期内角速度的变化特征.相当太阳系质心(C)从太阳本体旋出直到C再次旋进太阳本体这一时段,太阳轨道运动是处在减速期;而当C旋进直到旋出太阳本体这一时段,太阳轨道运动处在加速期.并将其运动特征与太阳轨道角动量的变率进行了对比,这将为揭示太阳活动规律的动力学机制提供了一种可能途径和新的思想方法.

论太阳轨道运动三定律及运动特征

日心说是一种思想革命,它将太阳系坐标原点从地心移到日心.但这种革命并不彻底,因为日心又在绕太阳系质心运动.其实,太阳系的其他天体都是绕太阳系质心运动.类比行星轨道运动特征,本文将太阳轨道运动概括为三个基本定律:第1定律,太阳和行星系质心相对太阳系质心同步运动,其运行轨迹近似为绕太阳系质心旋进和旋出的连续变化的叶形曲线.第2定律,太阳轨道运动具有平均准22.13年方向周期.第3定律,太阳绕太阳系质心运动,当其边缘到达太阳系质心时,太阳轨道运动角速度处于减速状态;当太阳后部边缘即将离开太阳系质心时,太阳轨道运动角速度处于加速状态.

X射线脉冲星自主导航的观测方程

在分析脉冲时间相位模型(pulse timing model)的意义和研究已有观测方程结论的基础上,对脉冲到达时间(TOA)所含各种效应进行了解析,推导建立了一阶后牛顿近似下光子到达时间转换方程,与一些作者的结果进行比较讨论;同时推导出航天器在三种类型轨道下质心坐标时与航天器原时转换公式.通过程序实现了推导的观测方程对X射线脉冲星空间观测数据处理的功能,并利用RXTE卫星观测数据进行验算,搜索出正确的脉冲星周期,折叠出准确的脉冲轮廓,验证了本文观测方程的正确性,并与Heasoft软件计算结果进行对比分析,最后分析了脉冲星位置误差与行星历表误差对数据处理的影响.