Elipsoide
En navegación inercial y geodesia, el elipsoide es un modelo matemático que representa la forma de la Tierra de manera simplificada, precisa y útil. En lugar de tratar la Tierra como una esfera perfecta, los profesionales y los sistemas de navegación la modelan como un elipsoide achatado, ligeramente aplanado en los polos y abultado en el ecuador debido a la rotación de la Tierra. Esta representación proporciona una superficie geométrica consistente en la que las posiciones, las alturas y los movimientos se pueden definir con precisión.
El elipsoide proporciona la superficie de referencia fundamental para el GNSS y los sistemas de navegación inercial acoplados. Utiliza parámetros clave, incluido el semieje mayor y el factor de aplanamiento. El semieje mayor representa el radio ecuatorial. El factor de aplanamiento describe cuánto se desvía la Tierra de una esfera perfecta.
Los elipsoides de referencia global comunes, como el WGS-84, garantizan la coherencia mundial para el posicionamiento, la navegación y la cartografía.
En navegación inercial, el elipsoide desempeña un papel fundamental a la hora de expresar la posición. Los profesionales definen la latitud y la longitud geométricamente en el elipsoide en lugar de en la superficie física real de la Tierra. Cuando un INS integra aceleraciones y velocidades angulares para calcular la velocidad y la posición, se basa en un modelo terrestre para proyectar el movimiento correctamente en un marco de referencia curvo. El elipsoide permite una transformación precisa entre los marcos de coordenadas del cuerpo, de navegación y centrados en la Tierra, al tiempo que tiene en cuenta la curvatura y la rotación de la Tierra.
El elipsoide define la altura elipsoidal como la distancia vertical entre un punto y la superficie del elipsoide. Esta altura difiere de la altura física sobre el nivel del mar. Los sistemas de navegación la utilizan para un posicionamiento preciso, la fusión de sensores y la integración GNSS/INS.
El uso del elipsoide garantiza la continuidad matemática y la estabilidad, que son fundamentales para el filtrado de Kalman y los modelos de propagación de errores.
