岁差（Precession）

本文作者：天疆说
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定义

岁差（Precession）是地球自转轴在空间中缓慢进动的现象，导致春分点沿黄道缓慢西移。岁差使得天球坐标系（特别是赤道坐标系）的基准方向随时间变化，是建立精确天球参考框架必须考虑的长期效应。

太阳和月球对地球赤道隆起部分的引力作用，使地球自转轴绕黄极做圆锥运动，周期约 25,800 年。日月岁差导致春分点沿黄道每年西移约 50.3"。

太阳系其他行星对地球公转轨道面的引力摄动，使黄道面本身发生缓慢变化。行星岁差导致春分点沿赤道每年东移约 12.5"。

总岁差是日月岁差和行星岁差的合成效果。总岁差导致春分点沿赤道每年西移约 50.29"（约 26,000 年完成一周）。总岁差可以用三个分量描述：

岁差导致以春分点为基准的赤道坐标系（赤经、赤纬）随时间变化。因此，天文星表和轨道根数都必须注明对应的历元（如 J2000.0）。不同历元的坐标之间需要进行岁差改正才能相互比较。

岁差改正的基本公式：

\begin{pmatrix} \cos\delta\cos\alpha' \\ \cos\delta\sin\alpha' \\ \sin\delta' \end{pmatrix} = \mathbf{P}(t, t_0) \begin{pmatrix} \cos\delta\cos\alpha \\ \cos\delta\sin\alpha \\ \sin\delta \end{pmatrix}

其中 $\mathbf{P}(t, t_0)$ 为岁差旋转矩阵。

岁差是航天器轨道长期传播和天文导航的基本修正项。对于地月空间任务，岁差改正确保了不同时刻观测数据的一致性。高精度轨道确定和深空探测器导航必须考虑岁差影响。