GPS由三部分组成：空间段、控制段和用户段。
空间段由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成。卫星轨道高度20200km，倾角55度，周期12小时。卫星的轨道分布保证在世界各地任何时间可见到至少6颗卫星，卫星连续向用户提供位置和时间信息。
控制段由一个主控站、5个监测站、三个注入站组成。主控站位于Colorado。监测站跟踪视野内所有GPS卫星、收集卫星测距信息，并把收集的信息送到主站。主站计算卫星精密轨道，并产生每颗卫星的导航信息，通过注入站传送到卫星。
用户段由接收机、处理器和天线组成。通过接收卫星广播信息计算出用户的位置速度和时间。
GPS的概念是基于卫星测距，用户通过测量他们到卫星的距离来计算自己的位置。卫星的位置当已知值，每个GPS卫星发送位置和时间信号，用户接收机测量信号到达接收机的时间延迟，相当于测量用户到卫星的距离。同时测量四颗卫星就可以解出位置、速度和时间。
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