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GPS系統主要由空間星座部分、地面監控部分和用戶設備部分組成。
空間星座部分
GPS衛星星座由24顆衛星組成，其中21顆為工作衛星，3顆為備用衛星。24顆衛星均勻分佈在6個軌道平面上，即每個軌道面上有4顆衛星。衛星軌道面相對於地球赤道面的軌道傾角為55°，各軌道平面的升交點的赤經相差60°，一個軌道平面上的衛星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛星升交角距超前30°。這種佈局的目的是保證在全球任何地點、任何時刻至少可以觀測到4顆衛星。
由GPS系統的工作原理可知，衛星時鐘的精確度越高，其定位精度也越高。
地面監控部分
地面監控部分主要由1個主控站（Master Control Station，簡稱MCS）、4個地面天線站（Ground Antenna）和6個監測站（Monitor Station）組成。
主控站位於美國科羅拉多州的謝里佛爾空軍基地，是整個地面監控系統的管理中心和技術中心。另外還有一個位於馬里蘭州蓋茨堡的備用主控站，在發生緊急情況時啟用。
注入站目前有4個，分別位於南太平洋馬紹爾群島的瓜加林環礁，大西洋上的英國屬地阿森松島，英屬印度洋領地的迪戈加西亞島和位於美國本土科羅拉多州的科羅拉多斯普林斯。注入站的作用是把主控站計算得到的衛星星曆、導航電文等信息注入到相應的衛星。
注入站同時也是監測站，另外還有位於夏威夷和卡納維拉爾角2處監測站，故監測站目前有6個。監測站的主要作用是採集GPS衛星數據和當地的環境數據，然後發送給主控站。
用戶設備部分
用戶設備主要為GPS接收機，主要作用是從GPS衛星收到信號並利用傳來的信息計算用戶的三維位置及時間。
硅發佈
首先，GPS用的定位原理其實是非常簡單的。
GPS的定位原理概括起來一句話，就是用你跟定位衛星之間的距離反過來推算你的位置。這個原理很好理解，在平面上有兩個點的位置是已知的，這個時候我們知道自己與這兩個點之間的距離，那麼就可以畫出來兩個圓，兩個圓會有兩個交點，當你知道你的大概方位的時候，就可以確定你的位置。具體的原理可以由下圖所示，你距離兩顆導航衛星A和B分別為l1和l2，這個時候就可以很容易找到你的位置了。
↑GPS的定位原理↑
剛剛舉的例子是平面上的例子，如果是在空間中的話，只要用三個點來定位就好了。
衛星定位具體是怎麼實現的？
衛星的位置其實是很好知道的，是由相關的科學家觀測、計算得到，這個是非常準確的。而你與各個衛星之間的距離，則是來源於一個非常簡單的原理：距離=速度*時間。一顆導航衛星在太空中會時刻向外播放信號，這個信號裡面包括兩個內容：1）我這顆衛星現在在哪裡；2）我發送這條消息的時候是什麼時間。
然後你的手機接收到這個信號之後，會拿你收到這個信號的時間減去信號裡面告訴你的發射時間，中間的時間差就是信號傳到你這裡花費的時間，拿這個時間差乘以電磁波傳播的速度（也就是光速），就是你距離這個衛星的距離了。
當然，在實際使用的過程中，由於存在誤差，所以還需要第四顆衛星來輔助確定你的位置，這就好像是驗算一樣。
為什麼導航衛星可以同時給那麼多人導航？
其實從上面的原理你也知道了，衛星只是負責廣播信號而已，所以就好像無線電臺一樣，只要無線電臺發射信號發射出去，那麼無論多少人在同時收聽這個廣播都不會增加這個電臺的負載，所以理論上衛星導航定位定位可以給無數人同時使用。
而具體收到這個信號之後怎麼由這幾顆衛星的位置和你與衛星之間的距離得到你現在的位置，這個就是完全是你自己的設備在計算和操作了，完全不會增加衛星的負載。
航小北的日常科普
對於這個問題，每日經濟新聞記者朱萬平認為：
全球定位系統GPS(Global Positioning System),目前已經廣泛地運用到人們的生活之中，比如我們的車載地圖、手機定位都會用到GPS。與GPS類似的還有中國的北斗導航系統、歐盟的伽利略系統等。
GPS是美國第二代衛星導航系統，也是迄今最好的導航定位系統。目前, 範圍上數公里至幾千公里的控制網或定位監測網, 一般都將GPS 作為首選手段。隨著技術的日趨成熟, GPS 已開始向分米乃至釐米級，這樣高精度動態定位等領域滲透。
GPS由三個部分組成，分別是空間部分——GPS衛星星座（由21顆工作衛星和3顆在軌道備用衛星組成），地面控制部分——地面監控系統（診斷衛星的工作狀態，進行必要的調度等）和用戶設備部分——GPS信號接收機。
其原理是，GPS衛星工作時，就會向地球發射一定頻率的載波信號。在某一時刻，GPS信號接收機同時接收到3顆(或3顆以上)衛星所發出的信號。通過數據處理和計算, 可求得該時刻，GPS信號接收機至衛星的距離。而該時刻3顆衛星的三維座標也是確定的，從而可以反推GPS信號接收機的三維座標，進而實現定位。
通過原理我們可以瞭解，GPS衛星只是向地球發射了信號，並不負責處理信號。也不負責計算你的位置。你的位置，由GPS信號接收機（比如手機、車載電腦）接收到來自不同GPS衛星的信號，通過衛星高度、角度、信號接收時差等參數，進行本地計算，從而得到你的位置。理論上，可以供無限人使用。
不過，由於GPS受到美國的控制，其可以通過地面監控系統關閉GPS向地球上某一區域發射的信號，這就會導致當地的人們無法接收到信號，也無法實現定位。這也是為什麼歐盟、中國、俄羅斯都相繼發展了自己的衛星定位系統。
每日經濟新聞
簡單一點就是，所
機電一體化工作經驗
GPS就是衛星的一種。衛星就是星星的一種。所以GPS就是高級一點點的星星。。古人沒有GPS，也可以根據星圖定位自己從而實現大航海。今天我們的智能手機如果足否智能，只需拍攝一張天空星星的照片，手機根據你的手機時間和指南針也能算出你目前的大概位置。 而GPS也是類似的功能，只不過GPS不發光發出的是無線電波。電波的內容只有一個，就是我這個衛星是幾號星星，我在哪。 而手機上有個GPS接收器。接受到一個衛星信號，就能知道手機距離GPS的相隨距離，兩個就能知道自己粗略方向，3個根據三角函數就能準確定位自己位置。定位的準確度是gps加手機芯片的協同作戰的結果。
換個比方，你家附近房子都一模一樣，但是你家周圍有三個巨大的像埃菲爾鐵塔一樣的紅綠藍三座鐵塔。剛好在你3公里內程三角型分佈，你住久了之後。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。哪個方向。距離大概多遠了？
築夢文化
gps是廣播式的 衛星廣播位置參數 而地面端的接收機負責接收參數 並根據參數來計算具體位置信息 理論上 接收機必須同時收到三個不同位置的衛星數據 才能實現定位 由於是廣播式的 不存在忙不忙的問題 當然廣播式只用於定位 而像我們的北斗一代那樣 除了定位 還可以用來傳送數據的話 那就有容量限制了 所以目前北斗一代數傳的功能 只開放給軍用
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這麼和你解釋吧，GPS衛星在一直像廣播一樣，只發送衛星的實時位置還有時間。然後你的接收器（比如手機）接受到這個信號，就會根據公式算出你現在手機的位置，所以理論上說GPS可以供無限多的人使用。他是普發的廣播信號。這一點來說北斗就比不上GPS。
比如說，天上衛星發射信號，然後你的手機收到他們的信號
第一個說，我這顆衛星現在在南緯20度，東經20度，海拔高度300000米，現在時間是十點整
第二個說，我這棵衛星現在在南緯30度，東經30度，海拔300000米，現在是十點零分一秒
第三個說，我在某個地方，現在是十點零分兩秒，
然後依次類推，很多衛星的信號你都收到了
這時候，你在同一時間，收到的很多衛星的信號裡所包含的位置信息是確定的，但是他們的時間是不一樣的。根據電波的傳播速度，乘以這個時間差，就可以算出來你離每顆衛星的距離，在結合衛星發給你信息裡包含的他所在的位置，依據三角函數（或者其他函數），就能算出你的手機所在的位置
記住，GPS衛星定位，主要的是靠時間，所以GPS衛星裡非常一個重要的設備叫做原子鐘，幾千萬甚至上億年才誤差一秒的那種。
Long
衛星只是不停地發送幾個值，並不計算，理論上，終端設備可以無限多。衛星其實和廣播差不多，就是一個高級一點的廣播而已，首先GPS衛星是同步衛星，相對地球的位置是固定，怎麼理解呢，衛星是隨地球一起轉的，一個衛星永遠對著一個位置，經緯度，高度永遠不變，那麼，衛星就可以廣播這三個數據，經度，緯度，高度，再加上相對區域的星載時間。我們的手機之類的就是接收收音機，接收到這些信號就可以計算位置，我們所處的三維空間，所以理論上只需要接收到3個衛星的廣播就能計算出位置，經緯高度算出衛星的位置，時間算出與衛星的距離，廣播接收得越多，位置越精確。
sdoac
衛星a發射a1 a2 a3 ………
衛星b發射b1 b2 b3………
衛星c發射c1 c2 c3………
各個衛星的位置是固定的你在地球上相對去衛星的位置是不同的接收到的廣播信號是不同的根據差值就可以算出你的精確地球位置
用戶5442254955
GPS客戶端和衛星之間的數據是單向傳輸的，客戶端只接收信號，位置座標的計算由客戶端完成，衛星只是起一個類似燈塔或廣播的作用，衛星信號的發送不是專向某一客戶端的而是“廣播式”的，在接收範圍內的所有客戶端都能收到，客戶端通過幾顆衛星的信號由算法計算得到“自己”的地理座標。就像我們聽的收音機廣播一樣，廣播電臺的功率是恆定的並不會因為收聽的收音機的數量多少而變動
