自洽的地球岁差-章动模型

岁差-章动模型描述地球自转轴在空间的精确指向,是深空探测、卫星导航和大地测量的重要理论基础,具有很强的前沿性和广泛的应用场景。

现行国际天文学联合会(IAU)的标准岁差-章动模型在地球动力学扁率建模上存在不自洽,这导致模型与VLBI观测之间存在约200微角秒的系统偏差,远落后于10微角秒量级的目标精度。课题组已有工作根据约50年的卫星激光测距数据,证实地球动力学扁率呈现显著的抛物线型而非线性变化,并据此构建的IAU2006_J2改进岁差模型将被考虑纳入近期更新的IERS(国际地球自转与参考系服务)规范。

在此基础上,未来几年课题组将系统研究地球扁率长期非线性与周期变化对岁差和章动的完整影响,构建动力学上自洽、参考架一致的岁差-章动统一模型;引入微角秒精度的Gaia光学参考架作为独立天球参考框架,破解地球自转模型缺乏外部检验的难题。本项目旨在突破现有理论局限和零散修补的研究现状,建立与动力学理论一致、与观测高度吻合的新一代岁差-章动模型,力争使研究成果进入IAU决议及IERS规范,提升我国在基本天文学领域的国际影响力与话语权。

自洽地球岁差—章动模型示意图。
自洽地球岁差—章动模型示意图。