全球定位系统介绍
全球定位系统的名词解释
全球定位系统的名词解释引言：全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一种接收从空间中的卫星发送的信号以确定地球上任何一点准确位置的技术。
GPS已经成为现代社会不可或缺的一部分，广泛应用于航空航海、军事、交通导航、地理测量、旅游导航等领域。
本文将对GPS的相关名词进行解释和阐述，以帮助读者更好地理解GPS 技术的含义和应用。
一、卫星导航系统（Satellite Navigation System）卫星导航系统是指利用一组卫星来提供全球范围内的导航服务的系统。
GPS就是其中最有名的一种卫星导航系统，通过追踪和计算卫星信号的时间和位置，可以确定接收器所处的准确位置。
同时，其他国家也构建了自己的卫星导航系统，如中国的“北斗导航系统”和俄罗斯的“格洛纳斯系统”。
二、卫星（Satellite）卫星是通过人造方式被送入地球轨道并围绕地球运行的天体。
卫星在GPS系统中起到非常重要的作用，它们发送着信号，提供着位置和时间的信息。
目前，GPS系统中共有30颗左右的卫星，它们以特定的轨道运行，确保全球任何地方都能接收到有效的信号。
三、接收器（Receiver）接收器是指用于接收和处理卫星信号的设备。
在GPS系统中，接收器用于接收卫星发送的信号，解析信号中包含的时间和位置信息，并计算出接收器所处的精确位置。
接收器的发展使得GPS技术能够应用于各个领域，从普通手机上的导航功能到精密的地理测量仪器。
四、导航（Navigation）导航是指通过确定位置并计算出行的方向和距离来指引人们前往目的地的过程。
GPS通过卫星信号定位来实现导航功能，无论是陆地、海洋还是天空，只要接收器能接收到卫星信号，都可以利用GPS导航系统进行准确定位和导航。
五、精度（Accuracy）精度是指测量结果与真实值之间的接近程度。
在GPS系统中，精度表示了接收器所计算出的位置与实际位置之间的误差大小。
GPS接收器的精度受到多种因素的影响，如信号干扰、地形和大气条件等。
全球定位系统定位原理
全球定位系统定位原理全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意位置的系统。
它是由美国国防部研发并投入使用的，现在已经成为全球范围内最主要的卫星导航系统。
GPS定位原理是基于三角测量原理和时差测量原理，通过接收来自卫星的信号，计算信号传输的时间差来确定接收器的位置。
GPS系统由三个主要部分组成：卫星部分、地面控制部分和用户接收器部分。
卫星部分是由一组绕地球轨道运行的卫星构成的，它们分布在不同的轨道上，确保全球范围内都能接收到至少4颗卫星的信号。
地面控制部分负责维护和管理卫星的运行，确保它们的轨道和时间精确无误。
用户接收器部分是由个人手持设备、汽车导航系统等组成，用于接收和处理卫星信号，计算出接收器的位置。
GPS定位原理的核心是三角测量原理。
当接收器接收到来自至少4颗卫星的信号后，它会测量每个卫星信号的传输时间差。
由于信号传播的速度已知，接收器可以通过测量时间差来计算出接收器与每个卫星之间的距离。
接着，通过三角测量原理，可以确定接收器的位置。
三角测量原理是利用三角形的边长和角度关系来计算未知边长或角度的方法，通过测量三个或更多卫星与接收器之间的距离，就可以确定接收器的位置。
除了三角测量原理，GPS定位原理还涉及到时差测量原理。
每颗卫星都会通过信号发送当前的时间，接收器接收到信号后会记录下接收时间。
通过计算信号的传输时间差，可以得到接收器与卫星之间的时差。
由于信号传播的速度已知，可以通过时差计算出接收器与卫星之间的距离。
通过多个卫星的时差测量，可以确定接收器的位置。
为了提高定位的精度，GPS系统还采用了一些增强技术。
例如，差分GPS技术通过在地面上放置一个参考站，与接收器进行通信，校正接收器的位置误差，从而提高定位的精度。
此外，GPS系统还可以通过接收更多的卫星信号来提高定位的精度，例如使用伪距观测法和载波相位观测法等。
全球定位系统是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意位置的系统。
全球定位系统的原理与应用
全球定位系统的原理与应用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是一种基于卫星导航技术的定位系统，旨在提供全球性定位和导航服务。
它由美国国防部研究项目开发而成，现已经广泛应用于民用和军用领域。
本文将从GPS的原理、使用、精度等方面进行阐述。
一、GPS的原理GPS系统由三个部分组成：卫星、地面控制台和接收器。
卫星是系统的关键组成部分，由美国空军掌控和控制。
GPS接收器从多颗卫星中接收信号，并使用三角测量法计算出所在位置经度、纬度和高程。
GPS系统是基于距离测量的原理运作的。
每颗GPS卫星都会向地面上的接收器发射无线电信号，并将由卫星发射的共同信号传输给接收器。
接收器制造商为每颗卫星独特的信号定制一个专用代码，以避免干扰或混淆两个信号。
当接收器接收到来自三颗或更多卫星的信号时，它将使用三角定位法来计算出其位置，进而提供用户所需的信息。
二、GPS的应用GPS的应用非常广泛，包括：1. 军事用途：GPS系统在军事用途中有着广泛的应用，例如导航、目标定位和通信等方面。
2. 遥感：卫星图像、地图和监控都可以使用GPS来提供更精确的位置信息。
3. 航空和水运：GPS系统在航空和水上交通运输领域中的应用极为广泛。
它可以帮助飞机、船只和车辆导航，从而可减少事故数目。
4. 科学研究：在气象学、地质学和生态学等领域，GPS系统也扮演着重要的角色。
三、GPS的精度GPS的精度可能会受到多种因素的影响，包括：1. 大气影响：GPS信号在穿越大气时可能会受到干扰，从而导致精度下降。
2. 卫星位置：卫星的位置也可能会对GPS定位精度产生影响。
如果接收器能够“看到”四颗或更多的卫星，那么它能够以良好的精度进行定位。
3. 接收器质量：接收器的质量也可能会对定位精度产生影响。
高质量接收器构建和材料成本较高，因此通常价格较为昂贵，但它们通常能够以高度精度定位。
最终，GPS系统的精度通常以“水平误差”和“垂直误差”表示。
GPS_百度百科
GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS，全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成，能够准确测量地球上任意点的位置坐标，并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面：卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先，GPS系统中有24颗卫星（包括备用卫星），它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转，每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置，并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次，GPS接收器位于地面或者其他移动设备中，用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号，并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量，GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后，GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度，并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟，用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间，从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛，涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域：1.车辆导航和交通管理：GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具，提供最佳路线和交通信息，并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空：GPS已经成为航海和航空领域的重要工具，可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用：GPS最初是作为军事导航系统而研发的，现在仍广泛应用于军事领域，用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘：GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标，因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测：GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据，从而提供准确的气象预测和环境监测。
全球定位系统GlobalPositioningSystem，通常简称GPS
全球定位系统Global Positioning System，通常简称GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem，通常简称GPS)是美国国防部研制的一种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。
它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。
全球卫星定位系统(GloblePositioningSystem)是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。
全球卫星定位系统(简称GPS)是美国从上世纪70年代开始研制,历时20余年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。
具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。
现有的卫星导航定位系统有美国的全球卫星定位系统(GPS)和俄罗斯的全球卫星定位系统(GlobleNaviga2tionSatelliteSystem),简称GLONASS，以及中国北斗星，欧洲伽利略。
编辑本段美国的GPS系统GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分-GPS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。
1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55°。
此外,还有4颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
GPS卫星产生两组电码,一组称为C/A码(Coarse/AcquisitionCode11023MHz);一组称为P码(ProciseCode10123MHz),P码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。
卫星定位系统GLONASS简介
卫星定位系统GLONASS简介卫星定位系统是一种利用卫星和地面设备相互配合的技术，能够提供准确的地理位置信息。
GLONASS（全球导航卫星系统）是俄罗斯开发的一种卫星定位系统，与美国的GPS（全球定位系统）相似，能够在全球范围内提供精确的定位和导航服务。
本文将向读者介绍GLONASS系统的背景、原理、应用领域以及与GPS的比较。
背景GLONASS系统起源于20世纪70年代末，是苏联时期为解决军事需求而研发的一项技术。
当时，GPS系统由于国家安全原因不对外开放，因此苏联决定发起自己的卫星定位系统项目。
随着苏联解体，这个项目陷入困境，但在21世纪初，俄罗斯恢复了对GLONASS的投资并进行了改革，使其成为一个全球性的导航系统。
原理GLONASS由一组在轨道上运行的卫星组成，这些卫星覆盖了地球的各个区域。
使用GLONASS系统，用户的设备通过接收由卫星发射的信号，然后计算出自身的准确经度、纬度和海拔高度。
GLONASS系统与GPS的不同之处在于其卫星数量更多。
目前，GLONASS系统拥有大约30颗活跃的卫星，其中包括24颗用于定位和导航的卫星，其余卫星用于备份和进行系统维护。
与其他卫星定位系统相比，GLONASS系统的卫星数量多，这对于提供更好的全球覆盖和更准确的位置信息至关重要。
应用领域GLONASS系统在各个领域都有广泛的应用。
首先，它被用于车载导航系统，为驾驶员提供准确的导航和路线规划。
此外，GLONASS系统还在船舶、飞机和火车等交通工具上得到应用，用于实时监控和导航。
GLONASS系统还被广泛应用于军事领域，为军队提供战略部署和行动的关键支持。
其高精度和全球覆盖特性使其在导弹、飞机和无人机等军事设备中得到广泛应用。
此外，GLONASS系统还用于灾难救援和应急响应领域。
在灾难发生时，GLONASS系统可以为搜救团队提供准确的位置信息，以加快搜救行动。
与GPS的比较GLONASS系统与GPS系统类似，它们都是卫星定位系统。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS系统:美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
GPS的信号有两种C/A码,P码。
民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。
一般的接收机利用C/A码计算定位。
美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA(Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。
在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。
军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。
但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。
二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。
按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。
30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。
授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。
这和美国GPS的水平是差不多的。
另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统,用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。
在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后,会不会取代GPS呢?曹冲研究员的答案是否定的。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS 系统：美国的GPS系统，由24 颗(3 颗为备用卫星) 在轨卫星组成。
的信号有两种GPS码。
码，P C/A米。
一般的接收机利用29.3m 到2.93 民用：C/A 码的误差是码计算C/A代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了90 定位。
美国在米左右。
在SA(SelectiveAvailability)，令接收机的误差增大，到100精度应该能在GPS年2000 5 月2 日，SA取消，所以，咱们现在的米以内。
20码P C/A 0.293 米是码的十分之一。
但是2.93 军用：P 码的误差为米到AS(Anti-Spoofing) 只能美国军方使用，码上加上的干扰信号。
P，是在二、中国的“北斗”卫星导航定位系统：“北斗”卫星导航定位系统需要发射35 颗卫星，足足要比GPS多出11 颗。
按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有 5 颗静止轨道卫星和30 颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3 号卫星平台。
30 颗非静止轨道卫星又细分为27 颗中轨道(MEO)卫星和3 颗倾斜同步(IGSO) 卫星组成，27 颗MEO卫星平均分布在倾角55 度的三个平面上，轨道高度21500 公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供纳秒，测速精度50 定位，测速和授时服务，定位精度为10 米，授时精度为为0.2 米/ 秒。
授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能，精度可以达到重点地区水平10 米，高程10 米，其他大部分地区水平20的水平是差不多的。
秒。
这和美国GPS 0.2 米/ 米，高程20 米；测速精度优于另外，“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统，个字符【汉字】。
120 用户一次最多可以传输——“北斗二号”投入使用后，会不会取代在国产的GPS呢？曹冲GPS以后将形成竞争，对于普通消GPS研究员的答案是否定的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
全球卫星定位系统名词简介全球卫星定位系统(Globle Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。
全球卫星定位系统(简称GPS) 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成。
具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。
发展历程自1978年以来已经有超过50颗GPS和NAVSTAR卫星进入轨道.前身GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度-{A|zh-cn:信息;zh-tw:资讯}-，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。
而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。
伪随机码的成功运用是GPS 系统得以取得成功的一个重要基础。
海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。
由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO)领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。
该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。
计划最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了，该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。
每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。
这样，粗码精度可达100m,精码精度为10m。
由于预算压缩，GPS 计划部得不减少卫星发射数量，改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上。
然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。
1988年又进行了最后一次修改：21颗工作星和3颗备份星工作在互成30度的6条轨道上。
这也是现在GPS卫星所使用的工作方式。
计划实施GPS计划的实施共分三个阶段：第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1978年到1979年，由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星，卫星运行轨道长半轴为26560km,倾角64度。
轨道高度20000km。
这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网，结果令人满意。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗称为BLOCK I的试验卫星，研制了各种用途的接收机。
实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准，利用粗码定位，其精度就可达14米。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，这一阶段的卫星称为BLOCK II 和 BLOCK IIA。
此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。
1993年底实用的GPS 网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
组成部分GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座，其中21颗是工作卫星，3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统; 用户设备部分—GPS 信号接收机。
1.空间部分GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
GPS 卫星产生两组电码, 一组称为C/ A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一组称为P 码(Procise Code 10123MHz) ,P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。
C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
2.地面控制部分地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。
监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。
监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。
主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到 3 个地面控制站。
地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
3.用户设备部分用户设备部分即GPS 信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。
根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。
GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
在用机外电源时机内电池自动充电。
关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。
目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。
GPS卫星在测试架上的GPS卫星GPS卫星是由洛克菲尔国际公司空间部研制的，卫星重774kg，使用寿命为7年。
卫星采用蜂窝结构，主体呈柱形，直径为1.5m。
卫星两侧装有两块双叶对日定向太阳能电池帆板(BLOCK I)，全长5.33m接受日光面积为7.2m2。
对日定向系统控制两翼电池帆板旋转，使板面始终对准太阳，为卫星不断提供电力，并给三组15Ah镉镍电池充电，以保证卫星在地球阴影部分能正常工作。
在星体底部装有12个单元的多波束定向天线，能发射张角大约为30度的两个L波段（19cm和24cm波）的信号。
在星体的两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网的通信。
此外卫星还装有姿态控制系统和轨道控制系统，以便使卫星保持在适当的高度和角度，准确对准卫星的可见地面。
由GPS系统的工作原理可知，星载时钟的精确度越高，其定位精度也越高。
早期试验型卫星采用由霍普金斯大学研制的石英振荡器，相对频率稳定度为10 − 11/天。
误差为14米。
1974年以后，gps卫星采用铷原子钟，相对频率稳定度达到10 − 12/天，误差8m。
1977年，BOKCK II型采用了马斯频率和时间系统公司研制的铯原子钟后相对稳定频率达到10 − 13/天,误差则降为2.9m。
1981年，休斯公司研制的相对稳定频率为10 − 14/天的氢原子钟使BLOCK IIR型卫星误差仅为1m。
原理介绍当苏联发射了第一颗人造卫星后，美国约翰•霍布斯金大学应用物理实验室的研究人员提出既然可以已知观测站的位置知道卫星位置，那么如果已知卫星位置，应该也能测量出接收者的所在位置。
这是导航卫星的基本设想。
GPS 导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS 卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。
而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中-{A|zh-cn:解调制;zh-tw:解调变}-出来，以50b/s-{A|zh-cn:调制;zh-tw:调变}-在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。
前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84-{A|zh-cn:大地坐标系;zh-tw:大地坐标系}-中的位置速度等信息便可得知。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维-{A|zh-cn:坐标;zh-tw:坐标}-x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。
差分技术为了使民用的精确度提升，科学界发展另一种技术，称为差分全球定位系统(Differential GPS), 简称DGPS。