卫星和地面用户之间的最短距离：d=h，d表示卫星和地面用户之间的距离；R表示地球半径；h表示通信卫星的高度，该公式仅适用于在赤道平面上，且卫星刚好在用户头顶上方的情况。
如果考虑到地球曲率、大气折射和卫星轨道高度等因素,
假设卫星的轨道是一个椭圆，地球的中心在椭圆的一个焦点上，卫星的近地点在地球的赤道面上，轨道倾角为i。卫星在轨道上的位置可以用地平纬度角a和方位角θ来表示。根据球面三角学知识，可以得到卫星和地面用户之间的距离公式：
D = sqrt(R^2 + h^2 - 2Rhcos(a)cos(θ - ω))
其中，R是地球的半径，h是地面用户的海拔高度，ω是卫星的近地点幅角。
为了简化计算，我们可以将卫星的运动分解为两个分量：径向分量和切向分量。径向分量可以表示为：
Vr = nR(1 - e^2) / (1 + ecos(θ))
其中，n是卫星的平均角速度，e是地球的偏心率，θ是卫星的方位角。
切向分量可以表示为：
Vt = nRsqrt(1 - e^2)sin(θ)
然后，我们可以将径向分量和切向分量表示为地平坐标系下的分量：
Vr = -Vcos(a)cos(θ - ω)
Vt = Vcos(a)sin(θ - ω)
其中，V是卫星的速度，a是卫星的地平纬度角，θ是卫星的方位角，ω是卫星的近地点幅角。
根据卫星的速度和位置可以计算出卫星和地面用户之间的相对速度，从而计算出多普勒频移。最终，可以得到卫星和地面用户之间的距离公式：
D = sqrt(R^2 + h^2 - 2Rhcos(a)) - RT*sin(a) + ...
其中，R是地球的半径，h是地面用户的海拔高度，a是卫星的地平纬度角，T是时间，θ是卫星的方位角，e是地球的偏心率，ω是卫星的近地点幅角，i是卫星的轨道倾角，n是卫星的平均角速度。