GPS導航系統的工作原理
衛星定位系統整體運作上可分成三部份：太空部分、地面部分以及訊號部分。
太空部分
N'K.c"jb~ i0目前GPS衛星已發展至Block II型式的定位衛星，由Rockwell International制造，在軌道上重量約1,900磅，太陽能接收板長度約17呎，預期壽命為7.5年，於1994年完成第24顆衛星的發射，整個GPS系統正式宣告建構完成。因此目前太空中有24顆GPS衛星可供定位運用，它們平均分布於6個軌道面，每個軌道面上各有4顆，距離地面高度約10,900海浬(大約20,000公裏)，呈55°角傾斜繞行地球運轉，繞行地球壹周需12恒星時，每日可繞行地球2周，這也就是說，不論任何時間，任何地點，包含北極,南極，至少有4顆以上的衛星出現在我們的上空。
信號部分100GPS－中國最大的GPS網|導航地圖軟件下載|報價|手機PDA車載藍牙GPS#d.J F#F C(zd
GPS衛星產生兩組隨機電碼，壹組稱為C/A碼，壹組稱為P碼。C/A碼主要開放給民間使用，因此在精度上刻意降低，P碼則是美國國防部保留為其軍事用途的電碼，精度比C/A碼高很多，因此設有密碼，壹般民間使用者無法解讀。壹般而言，GPS衛星傳送兩種頻率的載波，L1(Link 1)載波的頻率為1575.42 MHZ，L2 (Link 2)載波的頻率為1227.60MHZ。
地面部分100GPS－中國最大的GPS網|導航地圖軟件下載|報價|手機PDA車載藍牙GPSKMb;K2@z
地面設施部分主要包含GPS監控站與使用者接收設備兩部份。
監控站100GPS－中國最大的GPS網|導航地圖軟件下載|報價|手機PDA車載藍牙GPS z;?3G3\ |E4OA2k
包括壹個主要控制站（Master Control Station）、五個監測站（Monitor Station）－分布於夏威夷、亞森欣島、迪亞哥加西亞、瓜加林島、科羅拉多州、三個地面控制站（Ground Control Station）等。監測站主要負責追蹤所有衛星的運行位置、時間、氣象數據及電離層數據等，將每15秒觀測到所有數據，計算出每15分鐘壹組的平滑化數據（Smoothed Data），傳送到主控制站後，由主控制站加以統合，計算出衛星星歷、時表修正量、電離層改正系數，再轉換成導航訊息，以維護衛星系統的精度與正常運作，此部份由美國國防部負責，使用者無從了解也毋需了解此部份的技術。
主要是壹個衛星信號接收器，依照不同的目的而有不同的定位能力，基本的功能是接收L1載波，分離出C/A電碼，進行最簡單的虛擬距離定位，也是壹般車輛定位所使用的機型。其中必須註意的是：GPS衛星產生兩種不同的載波來承載所有電碼與訊息，其中C/A碼僅調置在L1載波上，P碼則分別調置在L1與L2載波上，並區別為P1與P2電碼，但美國軍方目前僅開放C/A碼僅民間使用。而壹般間使用之接收機可經由差分修正(DGPS差分定位)達15呎或更加之準確度。但使用DGPS訊號需付費，壹般使用者應考慮成本及使用目地是否需要到如此精準。如做汽車導航您所需要知道的是您的相對位置配合您所使用之電子地圖，無需使用到那麽高精度之定位。
GPS的定位是利用衛星基本三角定位原理，GPS接收裝置以測量無線電信號的傳輸時間來量測距離，以距離來判定衛星在太空中的位置，這是壹種高軌道與精密定位的觀測方式。假設衛星在11,000英哩高處，測量我們的距離，首先以11,000英哩為半徑，以此衛星為圓心畫壹圓，而我們位置正處於球面上。
GWMU }A0 再假設第二顆衛星距離我們12,000英哩，而我們正處於這二顆球所交集的圓周上。現在我們再以第三顆衛星做精密定位，假設高度13,000英哩，我們即可進壹步縮小範圍到二點位置上，但其中壹點為非我們所在的位置極有可能在太空中的某壹點，因此，我們舍棄這壹點參考點，選擇另壹點為位置參考點。100GPS－中國最大的GPS網|導航地圖軟件下載|報價|手機PDA車載藍牙GPS0SBauTJ k0^ K/x!xm
如果要獲得更精確的定位，則必定要再測量第四個顆衛星，從基本物理的觀念上來說，以訊號傳輸的時間乘以速度即是我們與衛星的距離，我們將此測得的距離稱為虛擬距離，在GPS的測量上，我們測的是無線信號，速度幾乎達18萬6千英哩/Sec的光速，而時間卻短的驚人，甚至只要0.06秒，時間的測量需要二個不同的時表，壹個時表裝置於衛星上以記錄無線電信號傳送的時間，另壹個時表則裝置在接收器上，用以記錄無線電信號接收的時間，雖然衛星傳送信號至接收器的時間極短，但時間上並不同步，假設衛星與接收器同時發出聲音給我們，我們會聽到二種不同的聲音，這是因為衛星從11,000英哩遠的地方傳來，所以會有延遲的時間，因此，我們可以延遲接收器的時間，從此延遲的時間╳速度，就是接收器到衛星的距離，此即為GPS的基本定位原理。
那麽GPS衛星究竟傳輸那些數據呢？衛星所傳輸的訊號包含有偽亂碼(Pseudo random code)、星歷數據(Ephemeris:英語發音為ee-fem-er-is)及Almanac。
1、偽亂碼(詳細請參見"GPS測距碼的作用")可幫助我們知道衛星訊號是由那壹顆衛星所傳輸下來，所以偽亂碼即是壹顆衛星的身份證(ID code)。其衛星編碼從1至32。因此我們可從GPS接收機上看到所接收到的衛星編號。但為何超過24個偽亂碼呢？這是因為當有新的替代衛星發射啟用時，可馬上給與這顆替代衛星壹個新編號，當真正被淘汰的衛星不能使用時，就取代淘汰的衛星。
2、星歷數據含有衛星是否健康或不健康之信息、現在日期、時間，這些數據使您的接收機知道現再時間日期其決定您目前的位置。
3、Almanac傳輸軌道信息告知接收機各衛星所在天空之位置。
簡單的說GPS時如何運作：每壹顆衛星會告訴您使用的接收機三件事，我是第幾號衛星，我現位置在那裏，我什麽時候送這訊息給您。當您的GPS接收機接收到這些數據後會將星歷數據及Almanac存起來使用，這些數據也用做修正GPS接收機上的時間。
GPS接收機比較每壹衛星訊號接收到的時間及本身接收機的時間的不同，而計算出每壹衛星道接收機的距離。接收機若在接收到更多衛星時，它可利用三角公式計算出接收機所在位置。三顆衛星可做所謂2D定位(經度及緯度)，四顆或更多衛星可做所謂3D定位(經度、緯度及高度)