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由正交三角函数导出了一类最小GDOP测距单点定位构型集。导出了测距单点定位构型的GDOP极小值条件,并由此引入了最小GDOP测距单点定位构型解集的概念,揭示了最小GDOP测距单点定位构型的性质——旋转不变性和叠加不变性。对于任意给定的控制点数目n,由正交三角函数导出了最小GDOP构型的正多边形解。最后在最小GDOP二维测距单点定位构型的基础上,导出了三种三维最小GDOP测距单点定位构型:圆锥构型(锥角108.48°)、笛卡尔构型、Walker构型(轨道倾角54.74°),这些构型的几何条件为讨论GNSS星座设计提供了参考。