椭球体

在惯性导航与大地测量学中，椭球体是一种以简化、精确且实用方式呈现地球形状的数学模型。专业人士和导航系统不再将地球视为完美球体，而是将其建模为扁球体——因地球自转而在两极略微扁平、赤道处隆起。这种表征提供了可精确定义位置、高度及运动的一致几何表面。

该椭球体为GNSS 提供基础参考面，其关键参数包括半长轴与扁率。半长轴代表赤道半径，扁率则描述地球偏离完美球体的程度。

诸如WGS-84等通用全球参考椭球体，确保了全球定位、导航与测绘的一致性。

在惯性导航中，椭球体在表示位置方面起着至关重要的作用。 专业人士通常在椭球体上而非真实的地球表面上，从几何角度定义纬度和经度。当INS 和角速度来计算速度和位置时，它依赖于地球模型，以便在弯曲的参考系中正确投影运动。椭球体能够在考虑地球曲率和自转的同时，实现天体坐标系、导航坐标系和地心坐标系之间的精确转换。

椭球将椭球高定义为某一点与椭球表面之间的垂直距离。该高度与海拔高度不同。导航系统将其用于精密定位、传感器融合以及GNSS/INS集成。

使用椭球可确保数学连续性和稳定性，这对卡尔曼滤波和误差传播模型至关重要。