STK中的中心天體就是指太陽及太陽系中的行星以及它們的衛星（如月球等）。我們在進行相關計算時，有關中心天體的橢球形狀、姿態和星曆等引數是預設設定的，在必要的時候我們可以修改相應的引數設定，因此必須清楚中心天體的設定步驟才能獲取到正確的結果。

本文主要介紹以下方面的內容:

• 中心天體的.cb檔案
• 中心天體的.rot檔案
• 中心天體的星曆設定

檔案的位置及載入

在STK中，每一箇中心天體都有其對應的配置檔案(.cb檔案），分別存放在其對應名稱的資料夾中，並且在STK啟動時載入。因此要想修改後的.cb檔案生效，必須關閉STK，修改完對應中心天體的.cb檔案後，再重新啟動STK軟體。

.cb檔案位置位於[STK安裝目錄]\STKData\CentralBodies[中心天體名稱]下，比如對於地球來說，其具體位置為[STK安裝目錄]\STKData\CentralBodies\Earth\Earth.cb。對於Win7及以上的系統，STK（64位）預設的安裝目錄為C:\Program Files\AGI\STK 11。

.cb檔案中索引了其他檔案，如.rot、.grv檔案，都在同一資料夾下。

為防止誤操作，.cb檔案預設設定為只讀檔案，因此讀者應謹慎修改此檔案，以免造成相關設定錯誤。

.cb檔案主要內容

下面以地球的cb檔案為例，具體解釋檔案裡主要引數的含義：

Gm

中心天體的引力常數， 即萬有引力常數和中心地球總質量的乘積。

在設定軌道積分器時（STK選單”Utilities-Component Browser”)，第三體引力攝動的GM引數值即來源於對應天體cb檔案中的Gm數值。

下圖中為STK自帶的Propagator:“Earth HPOP Default v10“，在此積分器中，第三體攝動的月球Gm引數即來源於moon.cb檔案中的Gm數值（Sun類似）。

RefDistance/MinRadius

中心天體橢球體的半長軸和半短軸。

在設定地面站的經緯高參數時，是以此橢球體引數為參考的。橢球體引數不同，對於同一經緯度的地面站，最終轉換為直角座標xyz的值也不同。

在3D視窗中，可以改變橢球體引數，實現中心天體的縮放，實現視覺上效果的改變。下圖中，將地球的橢球體放大，從而在太陽系尺度下可見，這在展示深空探測軌道時比較有用。

注意，在3D視窗的屬性中，將“Advanced”頁面的”Max visible Distance”設定為1e+010 km，才能看到上圖。

GravityModel（.grv檔案）

中心天體的引力場模型引數的引用。對於地球來說，有眾多引力場模型，如EGM96、WGS84、JGM3等等。

引力場模型引數使用單獨的檔案儲存，字尾名為grv，與cb檔案處於同一資料夾下。grv檔案裡主要包含中心天體非球形引力引數（帶諧項和田諧項），也有Gm和RefDistance引數。當然，grv檔案裡的Gm和RefDistance引數僅僅與其自身的引力場模型引數配套使用，與cb檔案裡的Gm和RefDistance無關，儘管很多時候兩者相等。

中心天體的引力場模型主要用來計算衛星在某點處受中心天體的引力，包含中心引力和非球形引力，具體的計算原理可參考相關參考書。

在設定衛星的積分器時(Propagator)，可以自定義中心天體的引力場，所引用的檔案就是.grv檔案，見下圖，在設定衛星的HPOP積分器的Force Model時，可選擇具體的中心天體引力檔案。

RotationDefinitionFile（.rot檔案）

中心天體自轉軸的姿態定義檔案，此檔案以.rot為字尾名，且與cb檔案處於同一資料夾下。.rot檔案中的引數最終用來計算中心天體的固連繫和ICRF之間的姿態轉換。

此檔案主要描述中心天體自轉軸相對ICRF座標系的指向，用以下引數表示：赤經、赤緯和自轉角度以及它們的導數，見下圖。

.rot檔案中的具體引數定義及數值取自於國際天文聯合會(IAU)的報告“Report of the IAU/IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and satellites: 2009, B.A. Archinal et al. (2011)“。IAU每三年對此報告進行更新，此報告主要描述太陽系行星以及它們的衛星、小天體以及彗星等自轉軸的指向和自轉引數。

需要注意的是，地球的自轉非常複雜，需要考慮歲差、章動、自轉和極移，並不能簡單的用rot中的引數確定，因此對於地球來說，.rot檔案僅僅是示意，實際需要使用具體的模型。以前使用J2000慣性系作為基準，此前一直採用IAU 1976歲差模型和1980章動模型。隨著時間的推移，此模型的精度逐漸跟不上實際需要。因此，IAU規定，自2003年1月1日起，採用新的歲差章動模型，即IAU 2000A（B）模型，並使用ICRF作為基準慣性系（與J2000僅僅相差一個很小的常值轉換矩陣，粗略理解時可當成J2000慣性系）。關於此模型的計算可參見我前面寫的文件：《ITRS/GCRS/J2000座標系的相互轉換》，其官方文獻請參考《IERS Conventions 2003》(IERS Technical Note No. 32)，讀者可自行google一下。

Earth.cb檔案中有關地球的歲差、章動、自轉和極移引數的描述引數主要有以下：
- ICRFTheory
- ICRF_XYS_Algorithm
- ApplyPoleWander
- UseUpdatedEquationOfEquinox

在計算地球ICRF和ITRF（地固系）的姿態轉換時，還需要IERS釋出的最新的EOP檔案與跳秒檔案，這兩個檔案可以手動更新，替換STK中原來的檔案即可，具體路徑為：C:\ProgramData\AGI\STK 11 (x64)\DynamicEarthData。

EphemerisSource

中心天體的星曆（即位置、速度）。

目前中心天體的星曆主要來源主要有以下幾種：
- JplDE （精密歷表）
- JplSpice (使用JPL SPICE檔案)
- File （使用.pe檔案）
- Analytic（使用分析法公式計算，精度低）

其中JplDE精密歷表為最為常用的來源，由JPL釋出的有關太陽系行星及其衛星的精密歷表，常見的有DE405。有關JPL的行星精密歷表可參見我的另一篇文章《JPL行星精密歷表的使用》，百度即可。