由於地球受日月引力和行星引力的作用，其自轉軸方向和春分點位置都在緩慢地變化，為了研究衛星的運動，計算衛星的軌道，需要建立以固定天極為基準的慣性坐標系,稱為平天球坐標系.平天球坐標系的原點位於地心,Z軸指向選定的壹個歷元時刻t的平天極,X軸指向歷元時刻t的平春分點,Y軸與X,Z軸構成右手坐標系.通常,都選擇星表歷元時刻J2000.0年的平天球坐標系,作為衛星軌道計算的基本慣性坐標系.