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GPS全球定位系统由三部分组成：空间部分——GPS卫星；地面控制部分-地面监控系统；用户部分-GPS信号接收器。

部分空间GPS的空间部分由24颗工作卫星组成，位于地面以上20-200km，均匀分布在6个轨道平面上（每个轨道平面4颗），轨道倾角为55°。此外，在轨还有四颗现役备份卫星。卫星的分布使得在世界上任何地方、任何时间观测四颗以上卫星成为可能，并保持良好定位精度的几何图像。这提供了及时连续的全球导航能力。

地面控制部分：地面控制部分由一个主控站、五个全球监测站和三个地面控制站组成。监测站配备了精确的铯原子钟和接收器，可以连续测量所有可见的卫星。监测站获得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，将传输到主控站。主控站收集各监测站的跟踪数据，计算卫星的轨道和时钟参数，然后将结果发送给三个地面控制站。

用户设备部分是GPS信号接收器。它的主要功能是捕获按照一定的卫星截止角选取的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行情况。当接收机捕获到被跟踪的卫星信号时，可以测量接收天线到卫星的伪距和距离变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理器可以根据位置解算方法计算位置，计算出用户地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。