GPS是美國的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由24顆衛(wèi)星組成，其中21顆為工作衛(wèi)星，3顆為備用衛(wèi)星。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面上，即每個軌道面上有4顆衛(wèi)星。如下圖所示，衛(wèi)星軌道面相對于地球赤道面的軌道傾角為55°，各軌道平面的升交點的赤經(jīng)相差60°，一個軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛(wèi)星升交角距超前30°。這種布局的目的是保證在全球任何地點、任何時刻至少可以觀測到4顆衛(wèi)星。

GPS衛(wèi)星定位

　　GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星軌道高度約為20200km，定位精度可以達到10m。

　　GPS衛(wèi)星在空中連續(xù)發(fā)送帶有時間和位置信息的無線電信號，供GPS接收機接收。由于傳輸?shù)木嚯x因素，接收機接收到信號的時刻要比衛(wèi)星發(fā)送信號的時刻延遲，通常稱之為時延，因此，也可以通過時延來確定距離。衛(wèi)星和接收機同時產(chǎn)生同樣的偽隨機碼，一旦兩個碼實現(xiàn)時間同步，接收機便能測定時延;將時延乘上光速，便能得到距離。GPS衛(wèi)星發(fā)送的無線電信號采用擴頻的調制方式。

　　GPS衛(wèi)星定位基本原理：測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距。為了計算用戶的三維位置和接收機時鐘偏差，偽距測量要求至少接收來自4顆衛(wèi)星的信號。通過接收機時鐘得到時間差，從而知道四個信號從衛(wèi)星到接收機的不準確距離(含同一個誤差值，由接收機時鐘誤差造成)，用這四個不準確距離和四個衛(wèi)星的準確位置構建四個方程，解方程組就得到接收機位置