隨著科技的快速發展，人們享受著科技帶來的便捷生活，比如出行地圖軟體導航、戶外運動時檢視運動軌跡、網路購物時檢視快遞行程等，這些都需要位置的獲取。眾所周知這些位置資訊的獲取都與衛星定位有關。而今天就主要介紹全球定位系統（Global Positioning System，GPS）的發展歷史。

初代導航系統

1957年10月4日

前蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星——“

斯普特尼克1號”

，該衛星在地球軌道只工作了22天就墜入大氣層燒燬。但是在美蘇冷戰的大環境下，美國感到了巨大的壓力，於是也著手開展自己的衛星研究。並於1958年1月31日這天發射了“探險家1號”衛星。

20世紀60年代美國開發了世界上第一個導航衛星系統——海軍導航衛星系統（Navy Navigation Satellite System，NNSS）又稱為子午衛星系統（Tranist）。該系統1964年投入使用並與1967年7月開放供民用。該系統可以為在海中航行的戰艦、潛艇提供導航。但是缺點也很明顯，組網衛星只有6顆，不能達到連續的全球覆蓋。同時因為衛星的數量較少所以不能瞬時定位，不能提供觀測點的三維座標 （經度、緯度和高度） 等。為克服這些缺點，美國開始建立新的導航系統——

全球定位系統

（GPS）。

GPS系統的建立

GPS計劃共三個部分：

一、方案論證和初步設計階段。從1973年-1979年，美國發射4顆試驗衛星，建立地面跟蹤網，並研究相應配套的衛星接收機等硬體。

二、全面研製和試驗階段。1979年-1984年，又發射了7顆試驗衛星（BlockI衛星），並進行相應的研究。

三、實用組網階段。1984年2月4號第一顆GPS工作衛星（BlockII衛星）順利發射，宣告GPS系統進入建設階段。隨著後續衛星的發射，逐步建立了覆蓋全球的定位系統。該系統由21顆工作衛星組成，均勻分佈在6 個軌道面上（每個軌道面4 顆） ，軌道傾角為55°。理論研究表明，在世界上的任何地方只要能觀測到4顆以上的GPS衛星就可以實現位置的精確獲取。

GPS系統組成

空間部分：

由24顆工作衛星和3顆備用衛星組成，平均分佈在6個傾角為55°的軌道上，衛星執行週期為12恆星時。

地面控制部分：由監測站、主控制站、注入站組成，監測站的主要任務是跟蹤GPS衛星；主控站是收集監測站的GPS資訊，對衛星的軌道、衛星系統時間進行修正，並生成每顆衛星的星曆等；注入站作用是用於地面和衛星進行資料傳輸。

使用者部分：包括各種GPS接收機、衛星資料處理軟體等。

GPS的優點

全能性：可以在海洋、空中、陸地等全球範圍內實現導航、定位、授時。

全球性：在全球任意位置實現位置定位。

全天候：一天中任意時刻都可以進行定位工作。