經過20余年的實踐證明，GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術產業。GPS系統由空間部分、地面測控部分和用戶設備三部分組成。

由主控站（負責管理、協調整個地面控制系統的 工作）、地面天線（在主控站的控制下，向衛星注入尋電文）、監測站（數據自動收集中心）和通訊輔助系統（數據傳輸）組成；

GPS系統的空間部分由空間GPS衛星星座組成。GPS衛星星座原計劃是將24顆衛星均勻分布在6個不同的軌道平面上，而發展到今天，在軌道上運行的衛星數量已經達到27顆。每個軌道平面與赤道平面的傾角大約55度。在地球上任何地點任何時刻都能觀測到5－8顆衛星。每顆衛星都利用兩個L載頻傳送信號，即L1（1 575.42 MHz）和L2（1 227.26 MHz）。每顆衛星都在完全相同的頻率上傳送信號，但每顆衛星的信號在到達用戶之前都經過了多普勒頗移。L1承載精密（P）碼和粗/捕獲（C/A）碼，L2僅承載P碼。導航的數據報文疊加在這些碼上，兩個載頻上承載著相同的導航數據報文。P碼通常是加密的，只有C/A碼可供民用。

主要由GPS接收機和衛星天線組成，GPS接收機，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型，根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。 ^[1] 

全球定位系統(GPS）是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。

其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、 全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要組成。經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。

24顆GPS衛星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。

由于衛星的位置精確可知，在GPS觀測中，衛星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X,Y,Z）。考慮到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。

事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星，這時，接收機可按衛星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

由于衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技術，建立基準站（差分臺）進行GPS觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，并對外發布。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。實驗表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

定位服務

聯邦無線電導航計劃中規定的GPS定位服務包括精密定位服務（PPS）和標準定位服務（SPS）。

⑴PPS 授權的精密定位系統用戶需要密碼設備和特殊的接收機，包括美國軍隊、某些政府機構以及批準的民用用戶。

⑵SPS 對于普通民用用戶，美國政府對于定位精度實施控制，僅提供SPS服務。SPS服務可供全世界用戶免費、無限制地使用。

（1）全天候；

（2）全球覆蓋；

（3）三維定速定時高精度；

（4）快速省時高效率；

（5）應用廣泛多功能。

大方面來說：

（1）陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、 市政規劃控制等；

（2）海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監測等；

（3）航空航天應用，包括飛機導航、航空遙 感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。

從市場分布來說

衛星導航的應用是建立導航衛星系統的根本出發點，也是其最終的歸宿。通常衛星導航的應用市場可以分為三大方面，是專業市場、批量市場和安防市場。全球衛星導航系統，從應用的角度可分成以下10類加以簡述，這就是：航空、航海、通信、人員跟蹤、消費娛樂、測繪、授時、車輛監控管理，和汽車導航與信息服務。

其它具體分類

1. 航空 歐洲的Galileo便是新建的全球導航星座，它與GPS配合起來，可以大大提高導航衛星的可用性，使單一的GPS市區可用性從55%提高到GPS/Galileo共用時的95%。GPS技術建立廣域增強系統(WAAS）逐步代替原先的微波著陸/儀表著陸系統，美國的WAAS系統計劃在2003年下半年運營，地面改正數據可以通過靜地衛星轉發給飛機。

2. 航海 衛星導航接收機廣泛地用于海上行駛的各類船只，DGPS則廣泛地用于沿岸與進港，以及內河行駛的船只，精度可達到2-3m。在衛星導航接收機與無線通信手段集成后，該系統便成為一個位置報告系統和緊急救援系統。許多漁船將GPS與雷達和魚探器結合在一起，產生明顯的經濟效益。

3. 通信與導航的融合 衛星導航接收機與無線電通信機的結合是自然發生的，這種融合產生的意義是非常深遠的。實際上，這是移動計算機（PDA）、蜂窩電話和GPS接收機的系統集成和完美整合。

4. 人員跟蹤 個人跟蹤的應用需求與E911這類導航手機或稱定位手機思路相似，但其產品類型和主要功能定位則與它們大相徑庭。首先要求其體積和功耗要小，便于隱藏或佩帶，如手表之類。其應用功能可以由中心加以激活或啟動，以利于獲取佩帶者所在位置。

5. 消費娛樂 徒步旅行者、獵人、越野滑雪者，野外工作人員和戶外活動者213年常應用袋式GPS定位器，配上電子地圖，可以在草原、大漠、鄉間、山野或無人區內找到自己的目的地。

6. 測繪 GPS測繪還可用于繪圖、地藉測量、地球板塊測量、火山活動監測、GIS領域、大橋監測、水壩監測、滑坡監測、大型建筑物監測等。這種測量技術的實時動態化（RTK）可以用于海洋河道公路測量，以及礦山、大型工程建設工地等作為自動化管理和機械控制。

7. 授時 GPS設備還用于作為時間同步裝置，特別是作為交易處理定時（如在ATM機中）和通信網絡中應用。

8. 車輛監控管理

9. 汽車導航與信息服務

10. 其它

1．GLONASS系統概述 1982年，俄羅斯衛星導航系統GLONASS的第一顆衛星升空，從此開始應用于測量與導航領域。

2．GLONASS定位技術 GLONASS的定位技術與GPS相同，即以精確的定時和衛星量程計算為基準來進行。

3．GPS與GLONASS系統比較 GPS和GLONASS系統有很多相似之處，但很明顯GLONASS努力采用較少的衛星數量。

1.Galileo系統的提出 1999年6月召開的歐洲交通運輸部長會議通過了撥款3700萬歐元完成被稱為Galileo的新一代衛星導航系統。2008年投入運營。

2.Galileo系統的選擇與挑戰 如何開發Galileo系統最終將在2000年下半年的歐洲交通運輸部長會議上作出決定。

3.Galileo系統的性能 Galileo系統提供3種等級的性能：·全球·地區·局域。

4.Gaiaieo系統的業務類型 系統還定義了3種類型的業務：·開放接入業務（OAS）。·一類控制接入業務（CAS1）·二類控制接入業務（CAS 2）。

5．Galileo系統的體系結構 Galileo系統的星座可由9顆靜止衛星與21顆中軌道（MEO）衛星或者完全由30顆MEO 衛星組成。

6.Galileo系統與GPS和GLONASS的兼容性 射頻兼容性對于實現三個系統的互操作至關重要：系統不能相互干擾或降低接收機的性能。

GPS由24顆衛星組成，分布在6條交點互隔60度的軌道面上，精度約為10米，軍民兩用，目前正在試驗第二代衛星系統。 ^[2] 

GLONASS系統。由24顆衛星組成，精度在10米

左右，軍民兩用，設計2009年底服務范圍拓展到全球。

GALILEO系統。由30顆衛星組成，定位誤差不超過1米，主要為民用。2005年首顆試驗衛星已成功發射。已經于2008年開通定位服務。

北斗衛星導航系統空間段由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，中國計劃2012年左右，“北斗”系統將覆蓋亞太地區，2020年左右覆蓋全球。 ^[3]  中國正在實施北斗衛星導航系統建設，已成功發射十六顆北斗導航衛星。根據系統建設總體規劃，2012年左右，系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力。2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。 ^[4-5] 

由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。

隨著冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府在2000年至2006期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號精度在全球范圍內得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米，這將進一步推動GPS技術的應用，提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車GPS導航系統，2000年后的市場將達到30億美元，而在中國，汽車導航的市場也將達到50億元人民幣。可見，GPS技術市場的應用前景非常可觀。

中國這個要逐步擴展為全球衛星導航系統的北斗導航系統(COMPASS），將主要用于國家經濟建設，為中國的交通運輸、氣象、石油、海洋、森林防火、災害預報、通信、公安以及其他特殊行業提供高效的導航定位服務。建設中的中國北斗導航系統(COMPASS）空間段計劃由五顆靜止軌道衛星和三十顆非靜止軌道衛星組成，提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。北斗衛星將逐步擴展為全球衛星導航系。中國將陸續發射系列北斗導航衛星，逐步擴展為全球衛星導航系統。 ^[6] 

已知GPSRTK技術是GPS測量技術發展的一個新突破。