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壹代空間衛星導航定位系統。其主要用途是為陸、海、空提供實時、全天候和全球導航服務，並用於情報收集、核爆炸監測和應急通信等壹些軍事用途。它是美國全球主導戰略的重要組成部分。經過20多年的研究和實驗，耗資300億美元。到1994年3月，已經布設了24個全球覆蓋率達98%的GPS衛星星座。
全球定位系統由三部分組成:(1)地面控制部分，由主控站(負責管理和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，將搜索報文註入衛星)、監控站(自動數據采集中心)和通信輔助系統(數據傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個軌跡平面上；(3)用戶設備主要由GPS接收機和衛星天線組成。
GPS的主要特點是:(1)全天候；(2)全球覆蓋；(3)三維定速計時精度高；(4)快速、省時、高效；(5)用途廣泛，功能多樣。
GPS的主要用途:(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急響應、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，包括遠洋船舶最佳航行路線的確定、船舶實時調度與導航、海上救援、海洋寶藏勘探、水文地質調查、海上平臺定位、海平面波動監測等。(3)航空航天應用，包括飛行器導航、航空遙感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人飛船防護探測。
GPS衛星接收機有很多種，按型號分為測地型、全站型、授時型、手持式和集成型。按用途分為車載、船載、機載、衛星載、導彈載。
經過20多年的實踐證明，GPS系統是壹種高精度、全天候、全球多功能的無線電導航、定位和授時系統。GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多模式的國際高技術產業。
全球定位系統
24顆GPS衛星在距離地面12000公裏的高度繞地球運行，周期為12小時，這樣就可以在任何時間和地面的任何壹點同時觀測到4顆以上的衛星。
因為衛星的位置是精確已知的，所以在GPS觀測中，我們可以得到衛星到接收機的距離。利用三維坐標和三顆衛星中的距離公式，可以形成三個方程，求解觀測點的位置(X，Y，Z)。考慮到衛星鐘和接收機鐘的誤差，實際上有四個未知數，X，Y，Z和鐘差，所以需要引入第四顆衛星，形成四個方程求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。
事實上，接收機往往可以鎖定四顆以上的衛星。此時可以根據衛星的星座分布將接收機分成若幹組，每組四顆衛星，然後通過算法選擇誤差最小的壹組進行定位，提高了精度。
由於衛星軌道和衛星鐘的誤差，大氣對流層和電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，民用GPS的定位精度僅為100米。為了提高定位精度，差分GPS(DGPS)技術被廣泛應用於建立GPS觀測的參考站(差分站)，將已知的參考站精確坐標與觀測值進行比較，從而獲得壹個修正數並對外發布。接收方收到修正數後，將其與自己的觀測值進行比較，消除大部分誤差，得到更準確的位置。實驗表明，利用差分GPS可以將定位精度提高到5米。
GPS前景
GPS技術以其全天候、高精度、自動化測量的特點，作為壹種先進的測量手段和新的生產力，已經融入到國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。
隨著冷戰的結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府宣布在保證美國國家安全的前提下，從2000年到2006年取消選擇性可用，全球範圍內GPS民用信號精度提高。使用C/A碼的單點定位精度從100米提高到20米，這將進壹步促進GPS技術的應用，提高生產力、作業效率、科學水平和人民生活質量，激發GPS。據有關專家預測，在美國，僅車載GPS導航系統的市場在2000年後就將達到30億美元，而在中國，車載導航的市場也將達到50億元。可見，GPS技術市場的應用前景非常可觀。