全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。它是在地球上空布设24颗 GPS专用卫星，卫星轨道即每时刻的精确位置由地面监控站测定，并通过卫星用无线电波向地面发播；地面上用GPS接收机同时接收4颗以上卫星信号，根据卫星的精确位署以求得地面点位置。它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。
　　GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点，促使大地测量的作用大大向外扩展延伸。其作用可归纳如下一些：

　　（1）为飞机、船舶、运载体提供定位和导航信息；
　　（2）布设城市、矿山、海洋等各类控制网，不需造标观测，可灵活方便又廉价的满足经济建设和国防建设的需要；
　　（3）布设地面监测网，可监测地壳形变、板块运动、固体潮、海平面升降等地球动力学现象；
　　（4）可用于标定国界、海疆和联测沿海岛屿；
　　（5）用于建立以地球质心为坐标系原点的地心坐标系，为建立大地测量参考框架提供资料；
　　（6）利用GPS和水准测量资料精化大地水准面；
　　（7）应用在已知点上的GPS观测资料，可反求大气对流层的气象元素等。

　　1、GPS发展的背景
　　1957年世界上第一颗人造卫星发射成功后，利用卫星导航定位的研究提到了议事日程。1973年12月，美国陆、海、空三军继“海军导航卫星系统”（简称“NNSS”，1958年开始研制，1964年正式运行）后，开始联合研制新一代空间卫星导航定位系统，历时20多年，耗资300亿美元。其目的主要是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成部分。
　　2、GPS的工作原理
　　GPS是目前世界公认最先进的被动式卫星导航定位系统。即卫星全天实时地发射包含自身三维速度、三维坐标和准确时间等信息的导航电文，设在代定点上的接收机通过接受导航电文进行测时、测距，利用空间后方距离交会技术反算出代定点的三维速度和三维坐标，实现导航定位的目的。
　　3、GPS的组成部分
　　①空间部分：由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成（21颗工作卫星和三颗备用卫星），卫星上安置了精确的原子钟、发射和接受系统等装置；
　　②地面控制部分：由主控站（负责管理、协调整个地面系统的工作）、注入站（即地面天线，在主控站的控制下向卫星注入导航电文和其他命令）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；
　　③用户装置部分：由天线、接收机、微处理机和输入输出设备组成。
　　4、SA和AS技术及对策
　　美国为了维护其军事利益和国家安全，分别对GPS实施了AS和SA技术。AS（Anti-Spoofing）技术也叫反电子欺骗技术，他是一种GPS保护技术，是为了防止敌方和黑客对GPS信息的破坏和干扰以及防止非授权用户（民用用户）使用精密导航信息（军用码）。SA（Selective Availability）技术即选择可用技术，是通过在非精密导航信息（民用码）里人为地加入高频干扰信号和降低卫星星历精度，从而降低了普通用户的定位精度，使民用单点定位误差达到100米。SA政策是影响民用定位精度的主要原因。
　　为了应对美国SA政策，提高定位精度，世界各国纷纷采用差分技术。即利用多台接收机同时接受同一颗卫星信号，采用一次或多次求差的方法，抵消同一颗卫星的各种人为干扰误差和大气误差，从而提高定位精度。在此基础上又发展了的广域差分、实时差分等定位技术，有效的减弱了SA和AS政策的影响。
　　5、GPS技术的发展方向
　　为了促进GPS的发展，1998年美国政府提出了GPS现代化计划，总体上可归纳为以下三个方面：
　　①保护。采用各种措施保护GPS不受敌方和黑客的干扰，增加军用讯好的强度，增强抗干扰能力。
　　②阻止。阻止敌方利用GPS军用讯号，设计新的信号结构，将军用频道和民用频道彻底分开。
　　③改善。改善GPS定位和导航精度，增加2个民用频道，提前结束SA政策。
　　为了促进GPS产业发展，2000年5月1日，克林顿总统宣布取消SA干扰，使GPS单点定位精度提高了10倍。为了不给美国国家安全带来威胁，美军升级了军用GPS系统并声称在其认为国家安全受到威胁时，还将增加地区性的认为干扰。

　　欧盟的伽利略系统、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统和中国指南针系统总称世界四大‘方位’系统，其中前三者为各自的‘卫星导航定位系统’（注：中国指南针系统不依托卫星，...）

　　俄罗斯的全球卫星导航定位系统Glonass (格洛纳斯全球卫星导航定位系统)，不久后可与美国的GPS匹敌。

　　目前独领风骚的美国GPS，美国免费给全世界使用GPS的民用信号，但天下没有免费的午餐，使用美国GPS信号的硬件设施、设备是要购买付费的----这使美国在世界范围内赚可观的钱。

　　正在孕育之中的欧洲Galileo(伽利略卫星导航系统)，吸取美国GPS（美国全球卫星导航定位系统）和俄罗斯Glonass (格洛纳斯全球卫星导航定位系统之长，预计青出于蓝而胜于蓝，精确度可达到Φ1m,中国积极参与欧洲Galileo系统的计划,但欧洲Galileo系统的计划受到美国施加强烈影响.

　　GPS在民用领域的作用很广.

　　美国GPS系统需24颗卫星配合默契地同时工作,每颗卫星都有电脑、原子时钟及无线发射器具，因为卫星们都知道自己的轨道及时钟，能够各自不停止的发射自身改变的位置及时间等信息，并且每天做一次与地面工作站比较位置的检查及微量调整，在地面上，任何GPS接收器可从4颗太空中GPS卫星中的3颗卫星所接收到的信息来做“三角定位”（Triangulation），通过计算而确定接收器的地理位置 - 以地球的经纬度来表示。

　　在地面上，在GPS星们的照耀下，测量地图，编制软件、制订标准、建立数据库、制造仪器设备设施、开拓业务、进行服务、持续改进等等，从事出色工作使USA收益甚丰，因为当今世界各地数以亿万计的人们，已经与美国的GPS建立了不解之缘，互利互惠，相影得益。

　　美国GPS的民用信息虽然对全世界开放，使定位的精确度达到Φ10米至Φ100 米之间。但是，美国GPS的某些供美军使用的军用信号及相应的接收仪器是极其狡猾的，其精确度可达到小于Φ1米的程度。

　　有了GPS之后，当今的航空母舰战斗群穿梭于茫茫的大洋，用指南针辨识方向和航线吗

　　欧盟的伽利略系统研制工作当然会遭到美国的阻挠了,这不仅关系到美国的经济利益,更重要的是威胁他的军事利益,进而威胁它的国家安全,目前,大多数国家都采用GPS系统,在和平时期,可能会无所谓,但一旦战争爆发,那就意味着各个国家的飞机,舰船在它的掌控之下,而一旦伽利略系统实施,将会给美国带来巨大威胁,这也是美国为什么千方百计阻挠中国参加的原因。它尽量在保持他的霸主地位。

　　GPS是一个基础性的系统，虽然不能应用于所有的问题，但是,它在为美国的全球战略提供了现实的有效支持,同时，美国对GPS民用信号方面的免费开放，获得越来越广泛应用的情况下,也为全世界经贸合作，创造效益，交流沟通,建设家园,作出巨大贡献。但是,应记住:天下没有免费的午餐.

　　GPS结合GIS系统(地理信息系统---Geographic Information System)和ITS(智能交通系统---Intelligent Transportation Systems)通过软件程序编制,输出的结果,显示出电子地图,可使大城市车辆按最便捷的路线全时通行无阻。

　　对GPS使用者来说，装置只是接收机.战时美国可以将系统关掉,但是无法得知使用者的位置的。
　　网上有资料说,美国GPS有两套信号标准,开放的是和平时的民用标准.这使得:
　　美国战时不会关闭军用标准的信号,使美国军队依然可用军标的GPS信号开展行动,而对方因为过分依赖的民用GPS信号,在被关闭开始的一定时间内,不明方位,有失联系,陷入无序,找不着北,这一段时间足够美军实施预定有利方案----不足之处,这同时也使自方的民用标准GPS信号无效.
　　还有,从GPS的改进角度考虑,经过一定努力,美国更换GPS卫星及其地面操作系统,持续改进后,民用标准的GPS可被局部关闭。因为打大仗,不单要调用军力,而且需调动民力,在GPS改进过程中,达到指令关闭敌方的民用标准的GPS信号,保持开放非敌方的民用标准GPS信号,这样,敌方军与民联系被动分割,至少得启动另一套联合系统后才恢复秩序,而非敌方的军与民配合,一直依然井井有条。