GPS主要由空間衛星星座、地面監控站及用戶(hù)設備三部分構成 1.GPS空間衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成。24顆衛星均勻分布在6個(gè)軌道平面內,軌道平面的傾角為55°,衛星的平均高度為20200km,運行周期為11h58min。

      衛星用L波段的兩個(gè)無(wú)線(xiàn)電載波向廣大用戶(hù)連續不斷地發(fā)送導航定位信號,導航定位信號中含有衛星的位置信息,使衛星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻,在高度角15°以上,平均可同時(shí)觀(guān)測到6顆衛星,可達到9顆。GPS衛星產(chǎn)生兩組電碼，一組稱(chēng)為C/A碼(Coarse/AcquisitionCode11023MHz)，一組稱(chēng)為P碼(ProciseCode10123MHz)。

      地面控制部分由一個(gè)主控站，5個(gè)全球監測站和3個(gè)地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續測量到所有可見(jiàn)衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀(guān)測數據,包括電離層和氣象數據，經(jīng)過(guò)初步處理后，傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時(shí)鐘參數，然后將結果送到3個(gè)地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時(shí)，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天一次,并在衛星離開(kāi)注入站作用范圍之前進(jìn)行最后的注入。如果某地面站發(fā)生故障，那么在衛星中預存的導航信息還可用一段時(shí)間,但導航精度會(huì )逐漸降低。GPS用戶(hù)設備由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備(如計算機)等組成。

     GPS接收機可捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號,跟蹤衛星的運行,并對信號進(jìn)行交換、放大和處理,再通過(guò)計算機和相應軟件,經(jīng)基線(xiàn)解算、網(wǎng)平差,求出GPS接收機中心(測站點(diǎn))的三維坐標。GPS接收機的結構分為天線(xiàn)單元和接收單元兩部分。目前各種類(lèi)型的接受機體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀(guān)測使用。