GPS的主体呈圆柱形，两侧有太阳能帆板，能自动对日定向。太阳能电池提供工作用电。每颗都配备有多台原子钟，可提供高精度的时间标准。上面带有燃料和喷管，可在地面控制系统的控制下调整自己的运行轨道。1973年，美国开始设计、试验。1989年2月4日，首颗GPS发射成功，到1993年底建成了实用的GPS网，即（21+3GPS）星座，并开始投入商业运营。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，gps测量二手回收，覆盖率高达98%的24颗GPS星座已经布设完成GPS的基本功能是：接收并存储来自地面控制系统的导航电文；在原子钟的控制下自动生成测距码和载波；并将测距码和导航电文调制在载波上播发给用户；按照地面控制系统的命令调整轨道，调整星钟，修复故障或启用备用件以维护整个系统的正常工作。不同型号的的外形也各不相同；
GPS是指利用GPS，向各地全天候、实时性地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。GPS的前身是1958年美国军方研制的一种子午仪(Transit)定位系统，1964年正式投入使用，该系统用5-6颗组成的星网工作，每天绕过地球13圈，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。子午仪定位系统使得研发部门对定位取得了初步的经验，并验证了由系统进行定位的可行性，这就为GPS的研制做了铺垫。由于定位显示出在导航方面的巨大优越性以及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷，美国三军及民用部门都感到迫切需要一种新的导航系统；定位系统(GPS)是一种以人造地球为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及时间信息。
定位系统的应用还包括航空摄影测量，线路勘测及隧道贯通测量，地形、地籍及房地产测量，海洋测绘，工程施工测量、大桥施工控制网建立、海上勘探平台沉降监测、大桥动态实时形变监测、高层建筑实时变形监测。GPS的服务将在生产、生活中的各个领域得到应用;GPS定位系统采用多星高轨测距体制，以距离作为基本观测量，通过对4颗同时进行伪距测量，即可推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成，即定位是在极短的时间内完成的，故可用于动态用户；载波相位测量是测定GPS载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS载波上调制了测距码和导航电文，接收机接收到信号后，先将载波上的测距码和电文去掉，重新获得载波，称为重建载波。GPS接收机将重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差。
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