Рассмотрение основных вопросов навигации связано со знанием фигуры Земли и ее размеров. Фигура Земли имеет непрапильную форму, которая получила название геоид (земной).
Геоид представляет собой поверхность, нормаль к каждой точке
которой совпадает с отвесной линией в этой точке.
Из сферических форм наиболее близкой к геоиду является
эллипсоид вращения, образованный вращением эллипса PnEPs
вокруг его малой оси PnPs (рис. 1). Подбирая соответствующим
образом параметры эллипсоида вращения (большую а и малую b полуоси), можно добиться, что
его поверхность будет
близкой к поверхности
действительной фигуры
Земли (геоиду).
Рис. 1.
Незначительные отклонения при
этом не будут оказывать
ощутимого влияния на
результаты решения всевозможных математических задач на поверхности Земли, даже при проведении геодезических и
картографических работ
высокой точности.
Эллипсоид вращения,
поверхность которого достаточно близка к поверхности действительной фигуры Земли, называется земны м сфероидом, либо
референц-эллипсоидом (эллипсоидом отнесения)(1).
Ось вращения земного сфероида (малая ось 2b на рис. 1) и
его экваториальная плоскость совпадают с осью вращения Земли
и ее экватором.
В астрономических, картографических и геодезических работах
часто применяют понятие эксцентриситет е и сжатие а земного
сфероида, определяемые следующими выражениями:
Связь между этими величинами выражается так:
Из-за незначительного сжатия земного сфероида в судовождении для большинства задач форму Земли принимают за шар
одинакового объема или одинаковой поверхности с земным сфероидом. Так, радиус шара одинаковой поверхности с эллипсоидом Красовского R = 6 371 116 м; радиус шара одинакового объема
с эллипсоидом Красовского R = 6371 109 м.
В СССР для всех геодезических и картографических работ
приняты размеры референц-эллипсоида Ф. Н. Красовского.