主题：【原创】“顶尖导航仪”的原理浅介（上） -- 驿路梨花

水平面是当地铅垂线的垂直面。这个和地球的几何形状理论上没有太大关系。这个铅垂线，完全是引力作用的结果。只是在较大尺度上，由于地球密度分布基本均匀，又基本接近球形，所以水平面和切平面之间的差异很小。但是这两个平面在理论上是没有什么关系的。比如在质量比较小、形状不规则的小行星上，这两个平面就可能有很大的差异。而在定位应用上来说，即使在地球上，用水平面近似切平面的精度也是很差的，根本不可能做到1米这样的精度。据说洲际导弹的贯导系统就需要对地球的质量分布进行修正才能有足够的精度。

对于定位来说，理论上切平面应当是唯一需要的参数。当然，理论上微分法是可以求得切平面的，微分法和水平面也没有任何关系。但是，由于地球表面是分形的，所以微分法在这里实际上是不可用的。用微分法求切平面，其做法只能是大地测量。由于地面分形的影响，这个大地测量必须有足够的尺度才能获得足够的精度。但是，以一个单点的仪器进行较大尺度的大地测量，实在是不可能的。所以，虽然微分法求切平面理论上是定位的一种算法，但在解决地球上定位这样一个实际的工程问题的时候，实在不是一个好办法。