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GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分组成。
空间星座部分
GPS卫星星座由24颗卫星组成，其中21颗为工作卫星，3颗为备用卫星。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，即每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°，各轨道平面的升交点的赤经相差60°，一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻至少可以观测到4颗卫星。
由GPS系统的工作原理可知，卫星时钟的精确度越高，其定位精度也越高。
地面监控部分
地面监控部分主要由1个主控站（Master Control Station，简称MCS）、4个地面天线站（Ground Antenna）和6个监测站（Monitor Station）组成。
主控站位于美国科罗拉多州的谢里佛尔空军基地，是整个地面监控系统的管理中心和技术中心。另外还有一个位于马里兰州盖茨堡的备用主控站，在发生紧急情况时启用。
注入站目前有4个，分别位于南太平洋马绍尔群岛的瓜加林环礁，大西洋上的英国属地阿森松岛，英属印度洋领地的迪戈加西亚岛和位于美国本土科罗拉多州的科罗拉多斯普林斯。注入站的作用是把主控站计算得到的卫星星历、导航电文等信息注入到相应的卫星。
注入站同时也是监测站，另外还有位于夏威夷和卡纳维拉尔角2处监测站，故监测站目前有6个。监测站的主要作用是采集GPS卫星数据和当地的环境数据，然后发送给主控站。
用户设备部分
用户设备主要为GPS接收机，主要作用是从GPS卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。
硅发布
首先，GPS用的定位原理其实是非常简单的。
GPS的定位原理概括起来一句话，就是用你跟定位卫星之间的距离反过来推算你的位置。这个原理很好理解，在平面上有两个点的位置是已知的，这个时候我们知道自己与这两个点之间的距离，那么就可以画出来两个圆，两个圆会有两个交点，当你知道你的大概方位的时候，就可以确定你的位置。具体的原理可以由下图所示，你距离两颗导航卫星A和B分别为l1和l2，这个时候就可以很容易找到你的位置了。
↑GPS的定位原理↑
刚刚举的例子是平面上的例子，如果是在空间中的话，只要用三个点来定位就好了。
卫星定位具体是怎么实现的？
卫星的位置其实是很好知道的，是由相关的科学家观测、计算得到，这个是非常准确的。而你与各个卫星之间的距离，则是来源于一个非常简单的原理：距离=速度*时间。一颗导航卫星在太空中会时刻向外播放信号，这个信号里面包括两个内容：1）我这颗卫星现在在哪里；2）我发送这条消息的时候是什么时间。
然后你的手机接收到这个信号之后，会拿你收到这个信号的时间减去信号里面告诉你的发射时间，中间的时间差就是信号传到你这里花费的时间，拿这个时间差乘以电磁波传播的速度（也就是光速），就是你距离这个卫星的距离了。
当然，在实际使用的过程中，由于存在误差，所以还需要第四颗卫星来辅助确定你的位置，这就好像是验算一样。
为什么导航卫星可以同时给那么多人导航？
其实从上面的原理你也知道了，卫星只是负责广播信号而已，所以就好像无线电台一样，只要无线电台发射信号发射出去，那么无论多少人在同时收听这个广播都不会增加这个电台的负载，所以理论上卫星导航定位定位可以给无数人同时使用。
而具体收到这个信号之后怎么由这几颗卫星的位置和你与卫星之间的距离得到你现在的位置，这个就是完全是你自己的设备在计算和操作了，完全不会增加卫星的负载。
航小北的日常科普
对于这个问题，每日经济新闻记者朱万平认为：
全球定位系统GPS(Global Positioning System),目前已经广泛地运用到人们的生活之中，比如我们的车载地图、手机定位都会用到GPS。与GPS类似的还有中国的北斗导航系统、欧盟的伽利略系统等。
GPS是美国第二代卫星导航系统，也是迄今最好的导航定位系统。目前, 范围上数公里至几千公里的控制网或定位监测网, 一般都将GPS 作为首选手段。随着技术的日趋成熟, GPS 已开始向分米乃至厘米级，这样高精度动态定位等领域渗透。
GPS由三个部分组成，分别是空间部分——GPS卫星星座（由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成），地面控制部分——地面监控系统（诊断卫星的工作状态，进行必要的调度等）和用户设备部分——GPS信号接收机。
其原理是，GPS卫星工作时，就会向地球发射一定频率的载波信号。在某一时刻，GPS信号接收机同时接收到3颗(或3颗以上)卫星所发出的信号。通过数据处理和计算, 可求得该时刻，GPS信号接收机至卫星的距离。而该时刻3颗卫星的三维坐标也是确定的，从而可以反推GPS信号接收机的三维坐标，进而实现定位。
通过原理我们可以了解，GPS卫星只是向地球发射了信号，并不负责处理信号。也不负责计算你的位置。你的位置，由GPS信号接收机（比如手机、车载电脑）接收到来自不同GPS卫星的信号，通过卫星高度、角度、信号接收时差等参数，进行本地计算，从而得到你的位置。理论上，可以供无限人使用。
不过，由于GPS受到美国的控制，其可以通过地面监控系统关闭GPS向地球上某一区域发射的信号，这就会导致当地的人们无法接收到信号，也无法实现定位。这也是为什么欧盟、中国、俄罗斯都相继发展了自己的卫星定位系统。
每日经济新闻
简单一点就是，所
机电一体化工作经验
GPS就是卫星的一种。卫星就是星星的一种。所以GPS就是高级一点点的星星。。古人没有GPS，也可以根据星图定位自己从而实现大航海。今天我们的智能手机如果足否智能，只需拍摄一张天空星星的照片，手机根据你的手机时间和指南针也能算出你目前的大概位置。 而GPS也是类似的功能，只不过GPS不发光发出的是无线电波。电波的内容只有一个，就是我这个卫星是几号星星，我在哪。 而手机上有个GPS接收器。接受到一个卫星信号，就能知道手机距离GPS的相随距离，两个就能知道自己粗略方向，3个根据三角函数就能准确定位自己位置。定位的准确度是gps加手机芯片的协同作战的结果。
换个比方，你家附近房子都一模一样，但是你家周围有三个巨大的像埃菲尔铁塔一样的红绿蓝三座铁塔。刚好在你3公里内程三角型分布，你住久了之后。哪怕找不到家，只要能看到3座塔，是不是就能知道你家在哪。哪个方向。距离大概多远了？
筑梦文化
gps是广播式的 卫星广播位置参数 而地面端的接收机负责接收参数 并根据参数来计算具体位置信息 理论上 接收机必须同时收到三个不同位置的卫星数据 才能实现定位 由于是广播式的 不存在忙不忙的问题 当然广播式只用于定位 而像我们的北斗一代那样 除了定位 还可以用来传送数据的话 那就有容量限制了 所以目前北斗一代数传的功能 只开放给军用
MELLON1182149909
这么和你解释吧，GPS卫星在一直像广播一样，只发送卫星的实时位置还有时间。然后你的接收器（比如手机）接受到这个信号，就会根据公式算出你现在手机的位置，所以理论上说GPS可以供无限多的人使用。他是普发的广播信号。这一点来说北斗就比不上GPS。
比如说，天上卫星发射信号，然后你的手机收到他们的信号
第一个说，我这颗卫星现在在南纬20度，东经20度，海拔高度300000米，现在时间是十点整
第二个说，我这棵卫星现在在南纬30度，东经30度，海拔300000米，现在是十点零分一秒
第三个说，我在某个地方，现在是十点零分两秒，
然后依次类推，很多卫星的信号你都收到了
这时候，你在同一时间，收到的很多卫星的信号里所包含的位置信息是确定的，但是他们的时间是不一样的。根据电波的传播速度，乘以这个时间差，就可以算出来你离每颗卫星的距离，在结合卫星发给你信息里包含的他所在的位置，依据三角函数（或者其他函数），就能算出你的手机所在的位置
记住，GPS卫星定位，主要的是靠时间，所以GPS卫星里非常一个重要的设备叫做原子钟，几千万甚至上亿年才误差一秒的那种。
Long
卫星只是不停地发送几个值，并不计算，理论上，终端设备可以无限多。卫星其实和广播差不多，就是一个高级一点的广播而已，首先GPS卫星是同步卫星，相对地球的位置是固定，怎么理解呢，卫星是随地球一起转的，一个卫星永远对着一个位置，经纬度，高度永远不变，那么，卫星就可以广播这三个数据，经度，纬度，高度，再加上相对区域的星载时间。我们的手机之类的就是接收收音机，接收到这些信号就可以计算位置，我们所处的三维空间，所以理论上只需要接收到3个卫星的广播就能计算出位置，经纬高度算出卫星的位置，时间算出与卫星的距离，广播接收得越多，位置越精确。
sdoac
卫星a发射a1 a2 a3 ………
卫星b发射b1 b2 b3………
卫星c发射c1 c2 c3………
各个卫星的位置是固定的你在地球上相对去卫星的位置是不同的接收到的广播信号是不同的根据差值就可以算出你的精确地球位置
用户5442254955
GPS客户端和卫星之间的数据是单向传输的，客户端只接收信号，位置坐标的计算由客户端完成，卫星只是起一个类似灯塔或广播的作用，卫星信号的发送不是专向某一客户端的而是“广播式”的，在接收范围内的所有客户端都能收到，客户端通过几颗卫星的信号由算法计算得到“自己”的地理坐标。就像我们听的收音机广播一样，广播电台的功率是恒定的并不会因为收听的收音机的数量多少而变动
