Орбитальная плоскость V любого спутника ориентирована относительно плоскости W экватора. Линия пересечения плоскостей V и W называется линией узлов (узел U - восходящий, соответствует движению спутника из южной половины небесной сферы в северную, узел D -нисходящий, движение в нем происходит из северной половины небесной сферы в южную). Положение плоскости орбиты спутника полностью определяется двумя орбитальными моментами - долготой Ф восходящего узла и наклонением i орбиты. Угол Ф отсчитывают в плоскости W от оси Х до линии узлов. Он изменяется от 0о до 180о. Если угол i = 90о, то орбита называется полярной, если i = 0о, то орбита называется экваториальной, при других значениях i - наклонной.
В соответствии с законом Кеплера спутник движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Земля. Прямая линия, соединяющая точки фокусов эллипса называется линией апсид. Точки пересечения линии апсид с эллипсом называют апсидами. Ближайшую к Земле точку называют перицентром (перигеем П), а удаленную - апоцентром (апогеем А). Ориентация орбиты в орбитальной плоскости характеризуется углом перигея wn между направлением на перигей и линией узлов.
Рис.1. Характеристики орбиты спутника
Навигационная система ГЛОНАСС
Навигационная система NAVSTAR GRS
Рис. 2. Расположение спутников на орбитах
Если движение спутника происходит по закону Кеплера, то при этом строго устанавливаются пять неизменных параметров: долгота, наклонение, угол перигея, фокальный параметр эллипса и эксцентриситет эллипса. Шестым параметром является истинная аномалия, определяемая моментом времени (эпохой) нахождения спутника на орбите.
Относительная погрешность бортовых часов спутника составляет 10-13, т. е. примерно 3 • 10-6 с/год. Наземные часы станции контроля и управления точнее бортовых часов, поэтому в моменты сеансов связи в бортовое время вводят поправки. Наземные часы, используемые непосредственно геодезистами при измерениях, в 106 раз грубее, т. е. имеют погрешность 3 с/год.