随着1957年苏联第一颗人造地球卫星的发射及20世纪60年代空间技术的发展，各种人造卫星相继升空，随之出现了卫星导航定位系统。1963年，美国海军建成世界上第一个卫星无线电导航系统“子午仪”，为用户提供静态定位。子午仪卫星导航系统实现了全球导航定位，但是它不能提供连续、实时和三维定位服务。为克服子午仪卫星导航定位系统的这些局限，美国国防部于1973年正式批准研制全球定位系统（GPS）。1994年，美国建成由24颗卫星组成的GPS全球定位系统，为用户提供动态定位。1996年，俄罗斯建成由24颗卫星组成的格洛纳斯（GLONASS）全球导航卫星系统。2002年，欧盟开始建设伽利略（Galileo）卫星导航系统，2005年12月，第一颗伽利略卫星发射升空。

中国北斗卫星导航系统由中国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用，2003年建成了北斗卫星导航试验系统，2012年建成了服务于亚太地区的北斗二号系统，计划于2020年建成覆盖全球的北斗三号系统。建成后将为全球用户提供卫星定位、导航和授时服务，并为中国及周边地区用户提供定位精度为1米的广域差分服务和短报文通信服务。

现代卫星导航系统多采用测量卫星与用户之间的距离来进行定位。测距方法主要有：①无源测距。卫星发射信号，通过测量卫星到用户间距离的方法实现定位。②有源测距。采用双向测距定位，例如，地面站通过两颗（或更多颗）卫星向用户发射询问信号，用户接收并发回应答信号，由地面站测量信号的传播距离，由于地面站和卫星的坐标是已知的，因此可以求得用户位置。卫星导航定位采用三球交会定位的基本原理。

三球交会定位示意图

三球交会是以位置已知的点（卫星点或地心点）为球心，以观测边长为半径，三个这样的大球可交会出测站点坐标。如图所示，、和为三颗已知其位置的卫星，，和为测站观测各卫星所得的对应边长。

对每一个大球可列出方程：

式中为测站点待求坐标；为卫星已知坐标。三个观测值可列出三个方程。由于球心坐标为已知，三个方程只有三个未知数，故可以求解得出测站坐标。

全球卫星导航系统利用四球相交，因为解算中还要推求时钟改正数。GPS是用四个方程求解四个未知数，即四维定位。北斗卫星导航试验系统是用两个以卫星为球心的大球，与测站所在的近似地球椭球相交，实质也是三球交会，但近似椭球要已知，所以双星定位是二维定位。

全球卫星定位系统在位置服务（LBS）领域具有广阔的应用前景。在民用方面已延伸至旅游、交通、咨询服务等领域；在军事领域，卫星导航定位可为各种军事运载体导航，例如为弹道导弹、巡航导弹、空地导弹、制导炸弹等各种精确打击武器制导。到2020年，同时运行120余颗导航卫星，卫星导航定位服务将进行入多频、多模、多系统时代，多系统的组合应用将引起人们的广泛注意。未来的卫星导航定位系统将向着进一步提高定位精度，减少对地面控制系统的依赖，实现导航与通信的集成方向发展。