站心直角坐标系的轴与地球垂线（或椭球法线）重合，指向天顶为正，y与椭球短半轴重合（北向），x轴与地球椭球的长半轴重合（东向）所构成的直角坐标系，称为垂线（或法线）站心坐标系。站心坐标系统主要用于工程的基座定点观测，也可用于以载体为中心的其他物体运动规律研究，其坐标系分别见图1、2，其中O-XYZ为地心直角坐标系。

图1 垂线站心直角坐标系

图2 法线站心直角坐标系

站心极坐标系：以站心为坐标极点P，以水平面（即xpy平面）为基准面，以东向轴（即x轴）为极轴，d为空间任一点Q到站点P的距离，α为天文方位角，Z为天顶距，站心极坐标系见图3。站心极坐标系主要用于需了解以观察者为中心的其他物体运动规律，如接收机可见GPS卫星的视角、方位角及距离等。

图3 站心极坐标系