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随着空间探测事业的迅速发展，人们对包括太阳系内小天体在内的外空间环境给予了越来越多的关注。同时，随着大行星卫星运动理论研究工作的深入开展，对天然卫星的位置观测的精度提出了更高的要求。
本硕士学位论文是在对国内外天然卫星精密定位工作进行了调查研究的基础上，针对亮星附近暗弱卫星的精密定位方法和太阳系内部分的具有特殊轨道的天然卫星，土卫九和海卫一的高精度天体测量两个方面展开了相关的研究工作。主要工作和结论如下：
1.对亮星附近的暗弱卫星进行高精度的定位测量时，由于亮星光晕的影响测量所得的暗弱卫星的中心位置总是向着亮星中心方向偏移，影响暗弱卫星的中心定位精度。针对这一现象，历史曾有许多的学者提出了各自的解决方案。文章在对前人研究方法的基础上，进一步的对“多项式”拟合亮星光晕的方法进行了研究，并通过对模拟数据的详细分析，研究发现，最高阶次为5次的多项式已经完全可以满足各种观测情况的要求，修正亮星光晕对暗弱卫星定位精度的影响，1次多项式适用范围非常有限，2次多项式模型受到观测具体情况的影响很大，3次以上多项式模型归算的精度较稳定。对于各种多项式模型在具体哪些观测情况下是适用的，文章中给出了系统的介绍，可以作为实际观测资料处理的参考。
2.太阳系内的部分天然卫星，如土卫九和海卫一，它们具有特殊的逆行轨道，隐含着太阳系的最初形成之谜。因此，对这些目标进行高精度的天体测量观测具有重要的意义。借助于上海佘山站的1.56m反射式望远镜，我们观测获取了大量的土卫九和海卫一的观测资料，文章将对部分资料的处理过程及其结果进行了较详细的介绍与分析。研究发现，一方面，在量度坐标测量软件上，对于星等较暗的卫星，如土卫九，建议采用Astrometrica软件和IRAF软件相结合的方法进行测量，而对于如海卫一等较亮的卫星，就可以直接采用Astrometrica进行测量。另一方面，对于天然卫星的位置归算，则需统一借助于目前高精度和高密度的UCAC2参考星表。