با توجه به قانون اول کپلر مسیر حرکت ماهواره به دور زمین یک بیضی است که مرکز زمین منطبق بر یکی از کانون های آن است. مطابق همین قانون سیستم مختصات سه بعدی کارتزین مداری سیستمی است که مبدأ آن منطبق بر مرکز جرم زمین است و محور X آن در راستای نیم قطر بزرگ بیضی و راستای نقطه ی پریجی، محور Z آن عمود بر بیضوی و گذرنده از مبدأ و محور Y آن نیز به صورت راستگرد تعریف می گردد. به عبارتی منظور از سیستم مداری یا OR، یک سیستم پریفوکال سه بعدی است. این تعریف نشان می دهد سیستم OR یک سیستم مختصات اینرسی است. بدیهی است در این تعریف همواره مؤلفه Z یک ماهواره در این سیستم دارای مقدار صفر است.
المانهای کپلری
همان‌طور که در شکل دیده می شود، صفحه مداری دارای یک توجیه سه بعدی نسبت به سیستم ECI است. به عبارتی با معلوم بودن سه پارامتر ، و میتوان وضعیت بیضی نسبت به سیستم مختصات ECI را تعیین نمود. یک بیضی را میتوان با دو پارامتر شکل و اندازه ترسیم نمود، مرسوم است که نیم قطر بزرگ بیضی را که با نماد a و فشردگی بیضوی را که با نماد e نمایش داده میشوند به ترتیب به‌عنوان پارامترهای شکل و اندازه معرفی می کنند. وضعیت نقطه ای روی محیط بیضی نیز با زاویه ای که با پاره‌خط واصل بین دونقطه کانون و پریجی می سازد، قابل بیان است. این زاویه را آنامولی حقیقی می نامند و با نماد نمایش می دهند. از طرفی دیگر به خاطر حرکت غیریکنواخت و نسبتاً پیچیده یک ماهواره بر روی بیضی معمولاً در منابع گوناگون علاقه ای به استفاده از آنامولی حقیقی وجود ندارد و از پارامترهای جایگزین و قابل تبدیل همچون آنامولی متوسط (M) و آنامولی خروج از مرکز (E) استفاده می شود.
