美国的全球定位系统
GPS是获得美国国防部批准、陆海空三军联合研制的第二代全球导航卫星系统，也是第一个具有全能性、全球性、全天候、实时性、高精度的导航定位和授时系统。该系统由美国空军GPS联合计划办公室负责，包括民用部门在内的多个部门派代表参与；美国空军航天司令部所辖的第14空军联队负责星座运行，美国运输部负责民用GPS服务运行和管理，美国海岸警备队导航中心和民间GPS服务联络委员会负责支持使用标准定位服务的民用用户。
与第一代子午导航卫星系统相比，第二代系统的卫星轨道更高、卫星数量更多、工作频率更高，而且定位原理基于到达时间估计的三球交会原理，并实现了实时动态定位。
GPS基本功能为定位、测速、授时，是由空间部分、控制部分和用户部分组成的（图5-8）。
图5-8 GPS组成
1.空间部分
空间部分即GPS卫星星座，是由24颗卫星组成的，卫星高度约为20 200 km，分布在倾角为55°的6个轨道平面内，运行周期约为11 h 58 min（图5-9）。
GPS卫星的主要功能是接收和存储地面监控站发来的导航信息；接收并执行监控站的控制指令；接收地面主控站通过注入站发送给卫星的调度指令；生成并向用户发送用于导航定位的信号（测距码、载波）；通过星载高精度原子钟产生基准信号，提供精确的时间基准；另外还有其他特殊用途，如通信、监测核暴等（图5-10）。
图5-9 GPS卫星星座
图5-10 GPS Block IIF卫星
2.控制部分
控制部分包括1个主控站、3个注入站和5个监测站（图5-11）。
图5-11 控制部分组成
主控站位于美国科罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地。它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入卫星；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。
监控站有5个，除一个和主控站在同一个地方外，其他4个分别位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群岛（Ascencion）、迪戈加西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein）。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态。
注入站有3个，它们分别位于阿松森群岛、迪戈加西亚、卡瓦加兰。注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入卫星。
地面监控部分的功能如下：
（1）跟踪GPS卫星、确定卫星轨道及卫星钟改正数、预报卫星轨道；
（2）建立卫星钟改正模型；
（3）编制成导航电文，并通过注入站送往卫星；
（4）通过注入站向卫星发布各种指令。
3.用户部分
用户部分即GPS接收机，其功能为接收卫星星历、测定从接收机至GPS卫星的距离，并利用上述信息确定自身的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。