卫星导航系统的构成略有不同，但基本上可以分为空间星座、地面运行控制和用户设备等三部分（系统），其中地面运行控制系统主要用于整个卫星导航系统的稳定运行。卫星导航系统基本组成示意图见图1。

图1 卫星导航系统基本组成示意图

地面运行控制系统主要执行如下功能：跟踪整个星座卫星，测量导航卫星发射的信号；计算每颗卫星的时钟误差，以确保卫星时钟与系统时钟同步；计算每颗卫星的轨道运行参数；计算大气层延迟等导航电文中所包含的各项参数；更新卫星导航电文数据，并将其上传至卫星；监测卫星发生故障与否，发送调整卫星轨道的控制命令；启动备用卫星，安排发射新卫星；系统时间与空间坐标基准建立与维持等。

为完成系统赋予的任务目标和功能，地面运行控制系统通常包括一定数量导航信号监测站组成的监测站网，将导航电文和控制指令播发给卫星的注入站和一个协调各部分运行的主控站。其中，主控站是整个运行控制系统和卫星导航系统的核心、中枢和“大脑”，完成对星座内全部卫星导航信号观测数据处理，包括：卫星时间同步计算，卫星精密轨道计算，卫星导航信号完好性计算，信号传播时延修正与预报计算。主控站设有高性能原子钟系统，并建立系统时间基准，维持全系统的时间同步。通过高精度卫星对地连续观测，建立并维持系统坐标基准。注入站完成对卫星历书、星历、钟差、控制参数及电离层校正参数和导航信号完好性参数的注入，以及用户机有关时效参数的注入。导航信号监测站通过多频段监测接收机和地面卫星遥测、遥控系统，接收处理卫星导航信号、卫星系统遥测信号，形成精密定轨数据与完好性判定数据，并送主控站进行综合处理，形成不同注入参数。

各卫星导航系统的地面运控系统基本功能具有一定的相似性，但其组成和定义等都具有一定的差异性。

中国北斗卫星导航系统（BDS）的地面运行控制系统，除主控站、注入站和监测站之外，还包括时间同步站，用于执行卫星与地面站间的时间同步测量，从而完成卫星间同步参数的测量与预报。北斗卫星导航系统的主控站位于北京，监测站、注入站、时间同步站等位于吉林、海南、新疆等省（市、区）。另外从功能上说，北斗卫星导航系统运行控制系统还包括RDSS业务的运行处理。

美国全球定位系统（GPS）的地面运行控制系统，称为运行控制系统（operational control system，OCS），包括1个主控站（master control station，MCS），1个备份主控站（backup master control station，BMCS），4个地面天线组成的注入站网（ground antennas，GAs），以及全球分布的监测站网（monitor stations，MSs）等，见图2。

图2 GPS运行控制系统示意图

主控站位于美国科罗拉多州施里弗（Schriever）空军基地，是GPS卫星星座的中央控制节点。主控站每天24小时运行，负责完成对星座的所有控制和指令，包括：对卫星平台和载荷的例行监测、卫星维护和异常处理、GPS空间信号性能管理（支撑所有的服务性能标准，包括标准定位服务SPS和精密定位服务PPS性能标准）、导航电文数据上传（根据精度和完好性性能要求检测和处理GPS空间信号故障，及时上传注入信息）。对于短时间内不能修复的主控站故障，GPS运行将移交到备份主控站完成。

注入站网分别布置在大西洋阿森松岛、印度洋迪戈加西亚岛和太平洋的卡瓦加兰。

监测站网除了分别在主控站和注入站的4个站以外，还在夏威夷设立了一个监测站（图3）。监测站设有双频接收机，高精度的原子钟以及气象数据采集设备。其功能主要是将接收到的GPS卫星发播信号，连同气象资料，进行必要的数据处理后传输给主控站。

图3 GPS地面控制系统

俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）的地面运行控制系统（图4），称为地面控制部分（ground control segment，GCS），包括位于莫斯科Geolisyno-2的系统控制中心和分布在全俄罗斯境内的指令跟踪站网（command tracking station，CTS）。CTS站包括St.PetersBurg、Ternopol、Eniseisk、Komsomolskna-Amure4个。每个CTS站内都有高精度时钟和激光测距装置，它的主要功能是跟踪观测GLONASS卫星，进行测距数据采集和监测。系统控制中心主要功能是收集和处理CTS采集的数据。最后由CTS将GLONASS卫星状态、轨道参数和其他导航信息上传至卫星。

图4 GLONASS地面控制系统

欧洲伽利略卫星导航系统（Galileo）的地面运行控制系统，主要任务是承担卫星的导航控制和星座管理，为用户提供系统完好性数据的检测结果，保障用户安全，可靠地使用Galileo系统提供的全部服务。主要包括2个Galileo控制中心(Galileo control centers，GCC)，全球分布的5个遥测、跟踪和指令站(tracking，telemetry and command，TTC)，10个上行站(up-link stations，ULS)，29个监测站(Galileo sensor station，GSS)。Galileo地面控制系统见图5。

图5 Galileo地面控制系统示意图

两个Galileo控制中心（Galileo control centers，GCC），主要负责卫星星座控制、卫星原子钟同步、所有内部和外部数据完好性信号处理和分发。它们相互独立又互为备份，以应对突发性事件可能造成的影响。5个全球遥测、跟踪和指令站负责控制Galileo卫星和星座。5个上行站的主要功能是通过C波段上行注入更新的导航数据、完备性数据、搜索和救援信号，以及其他与导航相关的信号。每个上行站最多备有4个C波段的碟形天线，以实现完备性数据的实时分发。29个监测站通过接收卫星信号和进行被动式测距以进行定轨、时间同步和完备性监测，同时对系统所提供的服务进行监管。Galileo地面控制系统分布见图6。

图6 Galileo地面控制系统分布