ดาวเทียมโคจรรอบโลกเป็นรี ลักษณะวงโคจรดาวเทียมแต่ละดวงถูกอธิบายด้วยองค์ประกอบของวงโคจร (Orbital Elements) ซึ่งประกอบด้วยพารามิเตอร์ 6 ตัวแปร ได้แก่ ระยะกึ่งแกนหลัก (a), ความรี (e), มุมเอียงของวงโคจร (i), มุม Ascending Node (Ω), มุม Perigee (ω) และตำแหน่งของดาวเทียมในวงโคจร (v) ซึ่งเมื่อนำตัวแปรทั้งหกมารวมกัน ก็จะแสดงได้ดังภาพที่ 1 อย่างไรก็ตามเพื่อให้เกิดความเข้าใจเรื่องนี้ดียิ่งขึ้น จึงขอแยกอธิบายองค์ประกอบวงโคจรแต่ละตัวแปร ดังนี้
ภาพที่ 1 องค์ประกอบวงโคจรดาวเทียม
Semi-major axis (a): ขนาดของวงโคจร มีระยะทางเป็นครึ่งหนึ่งของแกนเอก (Major axis) ซึ่งหมายถึง “ระยะทางระหว่างจุดที่ดาวเทียมอยู่ใกล้โลกมากที่สุด (Perigee) กับ จุดที่ดาวเทียมอยู่ไกลโลกมากที่สุด (Apogee)” ดังแสดงในภาพที่ 2
ภาพที่ 2 Semi-major axis (a)
Eccentricity (e): ความรีของวงโคจร โดยที่ วงกลมมีค่า e = 0, วงรีมีค่า 0 < e < 1 ดังแสดงในภาพที่ 3
ภาพที่ 3 Eccentricity (e)
Inclination (i): ความเอียงของวงโคจรเป็นมุมระหว่างระนาบวงโคจรกับระนาบเส้นศูนย์สูตรโลก, ดาวเทียมที่โคจรในระนาบเส้นศูนย์สูตรโลก i = 0°, ดาวเทียมที่โคจรในระนาบขั้วโลก, i = 90°
ดาวเทียมเคลื่อนที่ในทิศเดียวกับการหมุนของโลก 0° < i < 90° ดังภาพที่ 4 เรียกว่า "Prograde"
ดาวเทียมเคลื่อนที่ในทิศตรงข้ามกับการหมุนของโลก 90° > i > 180° ดังภาพที่ 5 เรียกว่า Retrograde
ภาพที่ 4 Inclination (i) = 45° (Prograde)
ภาพที่ 5 Inclination (i) = 135° (Retrograde)
Right Ascension of Ascending Node (Ω): มุมที่วัดจาก Vernal Equinox ไปยัง Ascending Node ดังภาพที่ 6 ซึ่งแสดงให้เห็น ระนาบของวงโคจรของดาวเทียม ตัดกับระนาบเส้นศูนย์สูตรโลก 2 จุด ที่ Ascending Node (โหนดขาขึ้น) และ Descending Node (โหนดขาลง) โดยดาวเทียมจะเคลื่อนที่ขึ้นเหนือระนาบเส้นศูนย์สูตรโลกเมื่อผ่าน Ascending Node และเคลื่อนที่ลงใต้ระนาบเส้นศูนย์สูตรโลกเมื่อผ่าน Descending Node ส่วน Vernal Equinox เป็นทิศทางที่วัดจากศูนย์กลางของโลกไปยังศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ ณ วันแรกของฤดูใบไม้ผลิในกลุ่มดาวปลา (ราศีมีน)
ภาพที่ 6 Right Ascension of Ascending Node (Ω)
Argument of Perigee (ω): มุมซึ่งวัดจาก Ascending Node ไปยังจุด Perigee ดังแสดงในภาพที่ 7
ภาพที่ 7 Argument of Perigee (Ω)
True Anomaly (v): มุมซึ่งวัดจากจุด Perigee ไปยังตำแหน่งของดาวเทียมดังแสดงในภาพที่ 8
ภาพที่ 8 True Anomaly (v)