全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是由美国政府和军方研发的全球卫星导航定位系统，1994年建成并投入使用。GPS系统由空间段、地面段和用户段三大部分组成。建成之初，空间段包括24颗卫星，均匀分布在6个不同的轨道面上。地面段是整个系统的管理中心，用户段即各种接收机，能接收GPS卫星的信号。

GPS信号能够给出卫星的位置信息以及信号传播用的时间，两者相乘便能测量出距离。理论上来讲，一个观测点同时测量出到任意三颗星的距离，列出一个三元二次方程便可以求解出观测点的位置坐标。这就像以每一颗卫星为原点，以测量到的距离为半径画球，两个球面相交形成的是一个圆，三个球面相交形成的是一个点，这个点就是我们的观测点了。

很多人都知道美国的全球卫星导航系统“GPS”，却不知道俄罗斯的全球卫星导航系统“格洛纳斯(GLONASS)”，中国的全球卫星导航系统“北斗系统”（严格说，北斗系统还不能称为全球卫星导航系统，只能称卫星定位系统），和欧洲的全球卫星导航系统“伽利略（Galileo）”。在这里给大家做一个简单的介绍和比较，好让大家更好的了解全球卫星导航系统的历史，现状和未来。

1）历史渊源

GPS：20世纪70年代，随着美苏军备竞赛的升级，美国的军事领域迫切需要能够在世界范围精确定位的系统。美国国防部不惜斥资120亿美元研制军用定位系统。1978年，美国成功发射了第一颗用于GPS系统的卫星，经过20多年的建设，1994年建设完毕。

世界上第一颗GPS导航卫星于1978年10月6日发射，1993年12月完成24颗卫星组网，1995年4月27日达到完全运行能力。GPS卫星现发展了两代三种型号，现在轨道运行的为第二代的两种型号GPS-2A和2R，卫星寿命约7.5年。

GPS是美国国防部开发的星基全球无线电导航系统，它可为全球范围内的飞机、舰船、地面部队、车辆、低轨道航天器，提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度以及时间数据。