GPS的整个系统由空间部分、地面监控部分、用户部分三大部分组成，如图1.2.1。

图1.2.1　GPS定位系统的组成

1.空间部分

如图1.2.2所示，GPS的空间部分由24颗工作卫星组成GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为可活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道平面上绕地球运行，各轨道面之间夹角为60°，运行轨道平均高度为20 200 km，卫星运行周期11 h 58 min（12恒星时）。这样的布局可以保证地球上任一点，任意时刻可以收到4颗以上卫星信号，实现实时定位。图1.2.3为工作卫星外形，主要作用是向地面用户连续不断发射用于定位导航的卫星信号。

2.地面监控部分

GPS的监控部分是由分布在全球的若干个跟踪站构成的监控系统组成，根据作用不同，监控系统由1个主控站、5个监控站、3个注入站组成。

图1.2.2　GPS卫星星座分布(www.daowen.com)

图1.2.3　GPS工作卫星

（1）主控站设立在美国科罗拉多的法尔孔空军基地。它的作用是根据各监控站对GPS卫星的观测数据，计算出各卫星的星历、卫星状态、钟差改正等参数，并将这些数据通过注入站注入卫星中；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。同时具有监控站的作用。

（2）监控站5个，除主控站外，其他4个分别设立于夏威夷、阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，它们的主要作用是接收GPS卫星信号，监测卫星工作状态。

（3）注入站3个分别设立于阿松森群岛、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，其主要作用是将主控站计算出的卫星星历、导航电文等信息注入相应的卫星，再通过卫星将导航电文传递给地面上的用户。用户通过导航电文才能确定出GPS卫星在各时刻的具体位置。

3.用户部分

GPS用户部分由GPS信号接收机、机内软件以及GPS数据的后处理软件包等组成。GPS信号接收机的任务是跟踪可见卫星，捕获一定卫星高度截止角的待测卫星信号，并对卫星信号进行变换、放大和处理，解译出GPS卫星所发送的导航电文，测量出GPS信号从卫星到接收机的传播时间，实时计算出测站的三维位置、三维速度和时间。目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，质量越来越轻，便于野外观测，并且随着技术的进步，其定位导航的精度也逐步得到提高。以上这3个部分共同组成了一个完整的GPS系统。