В інерціальній навігації та геодезії еліпсоїд — це математична модель, яка представляє форму Землі спрощеним, точним і зручним способом. Замість того, щоб розглядати Землю як ідеальну сферу, професіонали та навігаційні системи моделюють її як сплюснутий еліпсоїд, трохи сплюснутий біля полюсів і потовщений на екваторі через обертання Землі. Це подання забезпечує послідовну геометричну поверхню, на якій можна точно визначити положення, висоту та рух.
Еліпсоїд є фундаментальною опорною поверхнею для GNSS та пов'язаних інерціальних навігаційних систем. Він використовує ключові параметри, зокрема велику піввісь та коефіцієнт сплюснення. Велика піввісь представляє екваторіальний радіус. Коефіцієнт сплюснення описує, наскільки Земля відхиляється від ідеальної сфери.
Загальні глобальні опорні еліпсоїди, такі як WGS-84, забезпечують всесвітню узгодженість для визначення місця розташування, навігації та картографування.
В інерціальній навігації еліпсоїд відіграє вирішальну роль у вираженні положення. Професіонали визначають широту та довготу геометрично на еліпсоїді, а не на реальній фізичній поверхні Землі. Коли INS інтегрує прискорення та кутові швидкості для обчислення швидкості та положення, вона покладається на модель Землі для правильного проєктування руху у криволінійній системі координат. Еліпсоїд забезпечує точне перетворення між координатами корпусу, навігаційними та центрованими на Землі системами координат, водночас враховуючи кривизну та обертання Землі.
Еліпсоїд визначає еліпсоїдальну висоту як вертикальну відстань між точкою та поверхнею еліпсоїда. Ця висота відрізняється від фізичної висоти над рівнем моря. Навігаційні системи використовують її для точного позиціонування, злиття датчиків та інтеграції GNSS/INS.
Використання еліпсоїда забезпечує математичну неперервність та стабільність, які є критичними для фільтрації Калмана та моделей поширення похибок.
