第1章  CSPICE系统介绍    1

1.1  简介    1

1.1.1  创建CSPICE的目的    2

1.1.2  辅助数据    4

1.1.3  CSPICE系统组件    5

1.2  系统文档结构    8

1.3  CSPICE数据类型    11

1.4  CSPICE系统特点与支持的环境    15

1.4.1  系统特点    15

1.4.2  支持的环境    15

1.5  CSPICE示例与几何结构    17

1.6  CSPICE一些说明    21

1.6.1  主要内核接口    21

1.6.2  内核注意事项    23

1.6.3  其他    23

第2章  CSPICE系统基础概念    25

2.1  时间    25

2.1.1  原子时和世界标准时间    25

2.1.2  天文时间    25

2.1.3  质心力学时    26

2.1.4  地球时    26

2.1.5  航天器时钟    27

2.2  参考系    27

2.2.1  参考系简述    27

2.2.2  J2000参考系和ICRF参考系    28

2.2.3  固定体参考系    29

2.2.4  站心坐标参考系    30

2.3  坐标系统    30

2.4  图像校正    31

2.4.1  状态向量和转换状态    31

2.4.2  像差校正    32

2.4.3  预测的图片和实际图像的示例    32

2.4.4  光照时间校正    33

2.4.5  星体的像差校正    33

2.5  CSPICE词典    35

2.6  内核文件名和模块    36

2.7  参考系规则    38

2.8  四元数和冥王星特例    38

2.9  CSPICE工具包    39

2.9.1  下载与安装    41

2.9.2  设置工具包可执行文件的路径    44

2.9.3  目录结构和内容    45

第3章  CSPICE应用程序    58

3.1  brief程序    58

3.1.1  功能说明    58

3.1.2  实例说明    59

3.2  ckbrief程序    61

3.2.1  功能说明    61

3.2.2  实例说明    63

3.3  spacit程序    67

3.3.1  功能说明    67

3.3.2  实例说明    67

3.4  commnt程序    71

3.4.1  功能说明    71

3.4.2  实例说明    73

3.5  toxfr程序    76

3.5.1  功能说明    76

3.5.2  实例说明    76

3.6  tobin程序    77

3.6.1  功能说明    77

3.6.2  实例说明    77

3.7  chronos程序    78

3.7.1  功能说明    78

3.7.2  实例说明    79

3.8  states程序    80

3.8.1  功能说明    80

3.8.2  实例说明    81

3.9  spkdiff程序    82

3.9.1  功能说明    82

3.9.2  实例说明    82

3.10  frmdiff程序    89

3.10.1  功能说明    89

3.10.2  实例说明    90

第4章  与非系统工具包相关的应用程序    96

第5章  CSPICE内核    109

5.1  CSPICE内核文件的概述    109

5.1.1  文本内核    109

5.1.2  二进制内核    112

5.1.3  元内核    114

5.2  CSPICE内核文件的内容和结构    115

5.3  加载和管理内核文件    118

5.3.1  加载内核规范    120

5.3.2  卸载内核    122

5.4  内核优先级与改变优先级    123

5.5  注释    123

5.6  SPK内核    125

5.6.1  SPK段的顺序和优先级    129

5.6.2  读取一个SPK文件：观测者和目标群    130

5.6.3  SPK文件覆盖面    130

5.6.4  SPK数据类型目录    131

5.6.5  SPK数据类型使用的广泛度    132

5.6.6  SPK文件星历内容    133

5.6.7  使用SPK文件    135

5.7  PCK内核    141

5.7.1  文本PCK    141

5.7.2  二进制PCK方向模型    141

5.7.3  PCK参考系规格的位置    142

5.7.4  PCK形状模型    142

5.7.5  使用PCK数据    142

5.7.6  PCK优先规则与实用程序    143

5.8  CK内核    143

5.8.1  CK数据类型目录    144

5.8.2  CK文件覆盖范围    145

5.8.3  CK与SPK对比覆盖率    146

5.8.4  获取CK文件的覆盖率    146

5.8.5  使用CK实用程序    147

5.8.6  容差    148

5.8.7  使用CK文件会发生的问题    150

5.8.8  读取CK文件的示例    151

5.9  IK内核    152

5.9.1  FOV模块    153

5.9.2  FOV角大小    157

5.10  读取FK文件    159

5.11  时间格式系统    161

5.12  CSPICE时间转换内核    163

5.12.1  闰秒内核    163

5.12.2  航天器时钟内核    164

5.13  物理对象和参考系的ID和名称    167

5.13.1  概要    167

5.13.2  行星    168

5.13.3  卫星    168

5.13.4  彗星和小行星    168

5.13.5  设备仪器    169

5.13.6  参考系ID和名称    169

5.14  参考系ID使用示例    170

5.14.1  惯性和固定体    170

5.14.2  航天器和仪器    171

5.14.3  映射API    171

5.14.4  卡西尼号    171

第6章  参考系和坐标系统概述    173

6.1  参考系类型    173

6.2  参考系示例    173

6.3  参考系    176

6.3.1  使用参考系子系统的API    180

6.3.2  参考系树的例子：火星探测任务上的Aspera设备    181

6.4  参考系作用    181

6.5  CSPICE坐标系统    185

6.5.1  行星中心的坐标系统    186

6.5.2  行星地面坐标系统    187

6.5.3  行星表面坐标系统    187

6.5.4  球形坐标    188

6.6  方位角­仰角坐标    189

6.7  月球与地球参考系及内核    190

6.8  动态参考系    195

6.8.1  使用动态参考系    195

6.8.2  定义动态参考系    196

6.8.3  两个向量参考系的概念    197

6.8.4  该版本添加的参考系    202

6.8.5  欧拉参考系    204

6.8.6  冻结的动态参考系    205

6.8.7  惯性动态参考系    205

6.8.8  数值问题    206

第7章  CSPICE几何发现系统：搜索指定几何条件发生的时间    208

7.1  GF系统API    208

7.2  CSPICE窗口    209

7.3  GF搜索示例    211

7.4  几何搜索类型和约束    218

7.5  C语言设置    225

7.6  派生数量    226

7.7  位置和状态坐标变换    226

7.8  矩阵转换    228

7.9  速度转换    228

7.10  相关计算事件    229

第8章  数字图像内核子系统    232

8.1  DSK形状表示    232

8.2  相关模型    232

8.3  DSK API    233

8.4  DSK API示例：SINCPT    238

8.5  相关程序    238

8.6  DSK文件    239

8.7  相关内核    240

第9章  创建SPK和CK文件与C语言编程    242

9.1  创建SPK文件    242

9.1.1  SPK文件结构    243

9.1.2  推荐的SPK数据类型    244

9.1.3  创建多个SPK段    244

9.1.4  生成SPK文件的选择    245

9.1.5  添加注释(元数据)    247

9.1.6  验证SPK文件    247

9.1.7  SPK读取效率问题    248

9.2  创建CK文件    249

9.2.1  类型3创建示例    250

9.2.2  MSOPCK用法    251

9.2.3  MSOPCK输入细节    251

9.2.4  MSOPCK输出细节    253

9.2.5  MSOPCK示例    253

9.2.6  PREDICKT用法与示例    255

9.3  C语言编程    258

9.3.1  加载内核文件    258

9.3.2  相关计算    259

9.3.3  获取输入    260

9.3.4  显示结果    261

9.3.5  源代码    262

9.4  卡西尼号探测器绕土星的运动轨迹实例    265

9.4.1  概述    265

9.4.2  代码实现    267

第10章  异常处理和NAIF网站功能    269

10.1  概述    269

10.2  FORTRAN和C语言异常处理功能    269

10.3  NAIF服务器    272

10.4  获取CSPICE内核文件    272

10.5  获取PDS存档内核文件    273

10.6  WebGeocalc概述    275

10.7  使用WebGeocalc和相关计算    276

10.8  时间转换器示例    282

10.9  可用数据类别与内核文件选择    283

10.10  功能和其他结果    284

10.11  常见问题    285

10.11.1  移植问题    288

10.11.2  文本内核兼容问题    289

10.11.3  二进制内核的兼容环境    289

10.11.4  其他功能    289

10.11.5  注意事项    295

附录1  系统的文件命名说明    296

附录2  中英文名词对照    298

参考文献    301