GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。自1974年以来，GPS计划已经历了方案论证（1974～1978年）、系统论证（1979～1987年）、生成实验（1988～1993年）3个阶段。总投资超过200亿美元。GPS系统包括3部分：空间部分——GPS卫星星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。论证阶段共发射了11颗名称为BlockⅠ的试验卫星，生产实验阶段发射BlockⅡR型第三代GPS卫星，GPS系统以此为基础改建而成。GPS卫星星座如图所示。其基本参数是：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200千米，轨道倾角为55°，卫星运行周期为11小时58分（恒星时12小时），载波的频率为1575.42兆赫和1227.60兆赫。卫星通过天顶时，卫星可见时间为5小时，在地球表面上任何地点和任何时刻，在高度角15°以上，平均可以同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。

GPS卫星星座示意图

支持整个GPS系统正常运行的地面设施称为地面监控部分。它由1个主控站，5个监测站，3个注入站以及通信和辅助系统组成。主控站是整个地面监控系统的行政管理中心和技术中心，位于美国科罗拉多州的联合空间工作中心。监测站是无人值守的数据自动采集中心。整个全球定位系统共设立了5个监测站，它们分别位于科罗拉多州（美国本土）、阿森松岛（大西洋）、迪戈加西亚（印度洋）、卡瓦加兰和夏威夷岛（太平洋）。注入站是向GPS卫星输入导航电文和其他命令的地面设施。3个注入站分别位于迪戈加西亚、阿森松岛和卡瓦加兰。注入站能将接收到的导航电文存储在微机中，当卫星通过其上方时再用大口径发射天线将这些导航电文和其他命令分别“注入”卫星。通信和辅助系统是指地面监控系统中负责数据传输以及提供其他辅助服务的机构和设施。

全球定位系统的通信系统由地面通信线、海底电缆及卫星通信等联合组成。用户部分由用户及GPS接收机等仪器设备组成。用户设备含义较广，除GPS接收机外还包括气象仪、微机、钢卷尺及指南针等。