W nawigacji inercyjnej i geodezji elipsoida jest modelem matematycznym, który przedstawia kształt Ziemi w uproszczony, precyzyjny i użyteczny sposób. Zamiast traktować Ziemię jako idealną kulę, specjaliści i systemy nawigacyjne modelują ją jako elipsoidę spłaszczoną, lekko spłaszczoną na biegunach i wybrzuszoną na równiku z powodu obrotu Ziemi. Takie przedstawienie zapewnia spójną powierzchnię geometryczną, na której można dokładnie określić pozycje, wysokości i ruchy.
Elipsoida stanowi podstawową powierzchnię odniesienia dla GNSS sprzężonych systemów nawigacji inercyjnej. Wykorzystuje ona kluczowe parametry, w tym półosię wielką i współczynnik spłaszczenia. Półoś wielka reprezentuje promień równikowy. Współczynnik spłaszczenia opisuje stopień, w jakim Ziemia odbiega od idealnej kuli.
Powszechnie stosowane globalne elipsoidy odniesienia, takie jak WGS-84, zapewniają spójność pozycjonowania, nawigacji i mapowania na całym świecie.
W nawigacji bezwładnościowej elipsoida odgrywa kluczową rolę w określaniu pozycji. Specjaliści definiują szerokość i długość geograficzną geometrycznie na elipsoidzie, a nie na rzeczywistej powierzchni Ziemi. Gdy system INS przyspieszenia i prędkości kątowe w celu obliczenia prędkości i pozycji, opiera się na modelu Ziemi, aby prawidłowo wyświetlić ruch w zakrzywionym układzie odniesienia. Elipsoida umożliwia dokładną transformację między układami współrzędnych ciała, nawigacji i Ziemi, uwzględniając krzywiznę i obrót Ziemi.
Elipsoida definiuje wysokość elipsoidalną jako odległość pionową między punktem a powierzchnią elipsoidy. Wysokość ta różni się od fizycznej wysokości nad poziomem morza. Systemy nawigacyjne wykorzystują ją do precyzyjnego pozycjonowania, fuzji czujników iINS .
Wykorzystanie elipsoidy zapewnia ciągłość matematyczną i stabilność, które mają kluczowe znaczenie dla modeli filtrowania Kalmana i propagacji błędów.
