（一級學科：天文學）
本專業具有碩士學位授予權
一、培養目標與學習年限
碩士生實行彈性學制，學習年限為2-3年。按規定修滿學分、成績合格、答辯通過的碩士生可以在2年或2年半完成學業。
| 序號 | 研究方向 | 主要研究內容 | 研究生導師 |
| 1 | 衛星軌道動力學 | 軌道力學，航天器軌道攝動理論，精密定軌理論 |
陳黎 湯錫生 |
| 2 | 天文地球動力學 | 研究地球自轉變化規律、太陽活動、日月引潮力等天文因素與自然災害關系 | 趙娟 |
| 3 | 太陽系小天體動力學 | 太陽系小天體動力學研究 | 朱進 |
三、課程內容簡介：
軌道理論（Orbital Theory of Artificial Satellite）
課程目標：本課程介紹軌道確定過程中涉及的天體力學知識和目前我國在航天器測控工程中經常使用的軌道確定方法。包括軌道測量數據預處理、時間和坐標系統、以二體問題為基礎的航天器初始軌道確定方法、影響航天器運動的主要攝動力模型及攝動運動方程的近似解析解和數值解、微分軌道改進和軌道預報等。研究生學習完本課程后應掌握航天器軌道的基本理論，并能夠編寫相關的小程序。
內容提要：軌道測量數據預處理，時間和坐標系統，以二體問題為基礎的航天器初始軌道確定方法，影響航天器運動的主要攝動力模型，攝動運動方程的近似解析解和數值解，微分軌道改進和軌道預報，人造月球衛星的軌道確定方法
計算天文學（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、聚類分析、蒙特卡羅方法等。
天文地球動力學（Astrogeodynamics）
天文地球動力學是最近發展起來的一門新學科，主要研究地球的自轉運動及其動力學機制。地球自轉是地球相對于某地固參考系的整體旋轉運動，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和地球內部物質運動共同作用的結果。因此，地球自轉不僅是一個地球物理學問題，同時也是一個天文學問題。近幾十年來，隨著空間大地測量技術的發展，地球自轉參數的測定有了飛速的發展，觀測分辨率已達小時的量級，在這樣的精度和分辨率的情況下，人們可以觀測出地球內部各種動力學效應對地球自轉變化的影響。這些動力學效應既反映了地球的局部物質運動，如地殼運動、海洋及大氣運動，又與地球深部的物理性質與運動密切相關，因此反過來，地球自轉參數的變化又可成為地球的動力學機制的重要約束依據，從而使得天文動力學研究成為當今國際上的熱點之一。
本課程主要包括理論基礎和研究動態兩部分，分別闡述天文地球動力學的理論基礎和學者在這一領域所做的有價值的研究成果。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力學理論，討論地球自轉速率變化及極移運動以及它們的物理學機制。
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展起來的。隨著衛星應用越來越廣泛，對衛星軌道精度的要求也越來越高。本門課程將系統介紹精密定軌的原理，包括定軌所用的數學方法，盡量完善的力學模型，測軌數據系統誤差修正及于處理和定軌誤差分析方法。研究生在學習完畢后，應掌握精密定軌原理，并能夠進行實際衛星軌道處理與誤差分析。
內容提要：時間和坐標系統；攝動模型；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（Applied Astronomy）
天文學是一門具有悠久歷史的基礎學科，在天文學的發展歷史中，一直含有相當部分非常重要的應用基礎研究的內容，與人類社會和文明的發展保持著極為密切的聯系，也正是人類社會發展的需要，推動了天文學的不斷發展。理論基礎和應用研究兩部分。研究天體和天體系統的運動變化與地球及地球的整體運動和各圈層的運動變化之間的關系，闡述地球的構造、運動以及它所處的天文環境，以數學、物理學等及其與該研究密切相關的研究學科為基礎，并與現代科學的新理論相結合，認識天文因素與自然災害等的相關規律
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服務。目前，其應用已經深入到地理信息系統、衛星精密定軌、交通管理、海洋測繪等多個領域。本課程將介紹GPS系統的組成，GPS系統所用的時間與坐標，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在各個行業中的應用。本課程包括實驗，要求研究生掌握GPS接收機的使用與數據處理。
內容提要：GPS的產生與發展，全球定位系統的組成，GPS系統所用的時間與坐標，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在各個行業中的應用，GPS接收機的使用與數據處理。
天體力學數值方法（Numerical Methods of Celestial Mechanics）
了解天體力學數值方法的起源、發展、成就以及現狀。掌握天體力學數值方法在數值模擬、定性研究中的應用。了解天體力學周期解的數值方法。應用天體力學數值方法對天文學中個別理論進行驗證，以辨別、討論該理論的正確性。探討自己的數值方法。學習材料：天遇（弗洛林•迪亞庫、菲利普•霍爾姆斯）；非線性方程組的數值方法（李慶揚等）；計算方法（武漢大學、山東大學計算數學教研室）；太陽系自組織進化論（黃金鐘）；論文文獻。
高等球面天文學（Advanced Spherical Astronomy）
課程目標：本科的球面天文學教學已經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，本門課程將在在球面天文學的基本理論的基礎之上，更深入的介紹時間計量系統；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，還能進行中長短期天文觀測計劃的設計。
內容提要：時間計量系統；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；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；天球常數系統；JPL月亮與大行星歷表的應用；天文觀測計劃策略；
專業外語（Professional English)
引導學生閱讀天文文獻，掌握閱讀天文文獻的方法，了解天文專業詞匯的英文表述，科學公式、圖表的一般英文表現方式；學會天文論文的基本寫作方式。
數字信號處理
選修信息學院課程
數據挖掘
選修信息學院課程
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、一階線性方程、高階方程的可積類型；線性方程組與方程的解法：存在唯一性定理、關于齊次方程組的基本定理、二階齊次線性方程組的解；常系數線性方程與方程組：常系數齊次線性方程組的解法、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、極限環；一階偏微分方程：齊線性方程、擬線性方程。
行星科學（Planetary Science）
課程目標：行星科學是一門多學科的綜合科學，以天文（天體物理與天體力學）為主，結合地質學、地理學、氣象學、大氣學、空間科學以及等離子物理學等學科，以行星、太陽系內各天體、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始實施都預示著行星科學在我國的發展壯大。本課程將介紹行星、小行星、彗星、流星、隕石和行星際物質等；介紹行星的衛星系統、光環系統；行星大氣、地表、內部結構和磁場；介紹太陽系外行星的探測和發現情況；介紹太陽系和行星系統起源和演化；介紹進行深空探測的理論基礎和方法、工具，以及太陽系空間探測的最新成果。
內容提要：行星科學簡史；行星的運動規律；太陽與太陽系；內行星；外行星；太陽系小天體；行星的衛星系統、光環系統；行星大氣、地表、內部結構和磁場；太陽系外行星系統；太陽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：現代天文學的發展可以說離不開計算機。從Fortran算法語言的誕生到專業的天文軟件（如IRAF等）的推出，計算機科學一直都是解決天文學難題的利器。隨著天文學的發展，越來越多適合天文學家的軟件和工具陸續推出。本門課程將著重介紹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語言編程；Latex科學論文寫作。讓研究生掌握高級的計算機應用技能，在科學研究中、能應用自如。
內容提要：第4代可視化交互數據語言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發語言，有很強的數據分析和圖像處理功能，已經廣泛應用在天文、科學計算、空間科學、數字圖像處理等領域，并且已經有很豐富的外掛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文章及畢業論文的書寫。
