天文單位系統

天文單位系統的正式名稱是國際天文學聯合會（1976）天文常數系統（IAU (1976) System of Astronomical Constants）^{[來源請求]}，是在天文學開發出來的測量系統。它於1976年被國際天文學聯合會通過^[1]，並且在1994年和2009年更新過（參見天文常數）。

這個系統開發是因為天文資料在國際單位制（SI unit）下的測量和表述都有困難之處。尤其是在太陽系內的天體，需要數值非常龐大且精確的資料，其中許多不能方便的以SI單位處理或顯示。通過大量的修改，天文單位系統系現在明確的認同廣義相對論的結果，這是國際單位制需要補充，以正確的處理天文資料。

天文單位系統是三維系統，因為它定義長度、質量和時間。相關的天文常數也對應不同的參考系需要報告的觀測^[2]。這個系統是個傳統的系統，其中無論是長度單位或是質量的單位，都是純物理的常數，並且對時間至少有三種不同的量度。

天文系統的時間單位

天文系統的時間單位是日（day），定義為7004864000000000000♠86400秒。365.25日構成一儒略年 ^[1]。D是天文學上用來表示日這個單位的符號。

天文的質量單位

天文的質量單位是太陽質量^[1]，常用符號M_☉表示。太阳质量是天文學上表示龐大質量的標準方式，用來描述恆星和星系的質量。太阳质量定义为太阳的质量，约7030198892000000000♠1.98892×10³⁰ kg，大約是地球質量的7005333000000000000♠333000倍，或木星質量的1,048倍。

在實務上，太陽系內天體的質量應用在動力學上時，是GM的乘積，此處的G是萬有引力常數。在過去，太陽的GM受限於實驗確認的精確度。目前接受的值是^[3]G M_☉=1.327 124 420 99 × 10²⁰±10¹⁰ m³s⁻²。

木星質量

木星質量（M_J或M_JUP）是等於行星木星總質量的質量單位，其值為7027189800000000000♠1.898×10²⁷ kg。木星質量用於描述氣態巨行星的質量，例如太陽系的外層行星和太陽系以外的系外行星。它也用於描述棕矮星和海王星質量等級的行星。

地球質量

地球質量（M_🜨）是等於地球質量的質量單位。1 M_🜨 = 7024597420000000000♠5.9742×10²⁴ kg。地球質量常用來描述岩石類地行星的質量。它也用來描述海王星質量的行星。1地球質量是木星質量的6997315000000000000♠0.00315倍。

相當的行星質量
	太陽質量
太陽質量	1
木星質量	7003104800000000000♠1048
地球質量	7005332950000000000♠332950

天文的長度單位

天文的長度單位現在明確的定義為149,597,870,700公尺^[4]。高斯重力常數（k）的值是6998172020989500000♠0.01720209895，在以前，它是由天文單位的長度、質量和時間推導出來的^[1]。k²的因次是當時的重力常數（G），也就是L³M⁻¹T⁻²。單位距離這個術語也會用A來表示長度，但一般用法是以au、AU、或ua來做為天文單位的符號。

天文單位的一個等效定義就是在牛頓的圓軌道上，不受外力擾動的無窮小質量的質點，以平穩的角速度，每日繞行6998172020989500000♠0.01720209895的軌道半徑^[5]。這大約就等於地球到太陽距離的平均值。

光速在國際天文學聯合會的定義值是c₀ = 7008299792458000000♠299792458 m/s的國際單位制。以這樣的速度，目前天文單位的長度被接受的值是^[3]： 1 ua = c₀τ_A = 7011149597870700000♠1.49597870700×10¹¹ ± 3 m，此處的τ_A是光跨越天文單位的長度所花費的時間。星曆表的天文單位是在測量的條件下得到的實測資料，所以是反過來決定跨越所需要的時間τ_A。

天文距離的其他單位

天文學的範圍	典型的單位
到衛星的距離	公里
近地天體的距離	月球距離（LD）
行星距離	天文單位（AU）、京米（gigametre）
鄰近恆星的距離	秒差距（pc）、光年（Ly）
星系尺度的距離	千秒差距（Kpc）
鄰近星系的距離	百萬秒差距（Mpc）

距離非常遙遠的星系通常不用傳統的單位來標示距離，而是以紅移。這個原因是從紅移的值轉換到距離的單位需要知道正確的哈伯常數。但是，直到21世紀初，這個值都還不能準確地測量出來；並且在宇宙論的距離，還需要考慮時空的彎曲，這使得一個距離有這多重的定義。例如，距離的定義是一束光旅行到觀測者所需要的時間，會因為該天體外觀尺度的不同，而有所差異。

參考資料

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 Resolution No. 10 of the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Grenoble, 1976.
^ 尤其是，質心天球參考系（BCRS，barycentric celestial reference system）和地心天球參考系（GCRS，geocentric celestial reference system），中心定在地球的質心（包括其流體的外層）Dennis D. McCarthy, P. Kenneth Seidelmann. Resolution B1.3: Definition of the barycentric celestial reference system and geocentric celestial reference system XXIVth International Astronomical Union General Assembly (2000). Time: from Earth rotation to atomic physics. Wiley-VCH. 2009: 105 [2016-08-28]. ISBN 3-527-40780-4. （原始内容存档于2019-06-12）.
^ ^3.0 ^3.1 Gérard Petit and Brian Luzum, eds. Table 1.1: IERS numerical standards (PDF). IERS technical note no. 36: General definitions and numerical standards. International Earth Rotation and Reference Systems Service. 2010 [2016-08-28]. （原始内容存档 (PDF)于2023-05-28）. For complete document see Gérard Petit and Brian Luzum, eds. IERS Conventions (2010): IERS technical note no. 36. International Earth Rotation and Reference Systems Service. 2010 [2016-08-28]. ISBN 978-3-89888-989-6. （原始内容存档于2019-06-30）.
^ International Astronomical Union (编), RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length (PDF), RESOLUTION B2, Beijing, China: International Astronomical Union, 31 August 2012 [2016-08-29], （原始内容存档 (PDF)于2013-08-16）, The XXVIII General Assembly of International Astronomical Union … recommends … 1. that the astronomical unit be re-defined to be a conventional unit of length equal to 149 597 870 700 m exactly
^ International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI) (PDF) 8th: 126, 2006, ISBN 92-822-2213-6 （英语） .