核心结论 GPS 全称是 Global Positioning System，中文叫全球定位系统，是一套由卫星组成的卫星导航定位系统，核心作用就是只要你的接收设备能收到 GPS 卫星信号，就可以算出自己所在位置的经纬度 海拔高程，还能得到速度 时间信息，我们平时手机导航 车载导航 测绘 RTK 无人机定位 土方测量 车辆监控，用到的定位能力底层都和 GPS 相关，很多人会误以为 GPS 就是手机里面的导航软件，这个是常见误区，导航软件只是应用程序，GPS 本身是天上卫星加地面管控站加终端接收机整套系统，GPS 是美国建设运营的卫星导航系统，现在我们常说的多模定位，一般是同时兼容 GPS 北斗 GLONASS Galileo 多个卫星系统，不再只单独依靠 GPS。
这套系统诞生的初衷最早是军用，用来给导弹 战机 舰船做精准定位，后来开放民用信号，普通民用设备可以免费接收 GPS 信号，不需要向美国付费，但是民用原始信号精度比军用低，后来通过差分技术也就是 RTK，可以把民用定位精度提升到厘米级，这也是工程测绘里面 GPS 测量土方 道路放样能实现高精度作业的原理，GPS 定位的基础原理是三边测距，接收机同时接收至少 4 颗 GPS 卫星信号，根据卫星发射信号的传播时间，算出接收机到每一颗卫星的距离，再结合卫星已知的精确轨道位置，解算出接收机三维坐标。
GPS 整套系统三大组成部分
空间部分 就是绕地球飞行的 GPS 卫星星座，一共有多颗中圆轨道卫星，均匀分布在轨道上，保证地球上绝大多数位置，任意时刻都能同时看见至少 4 颗卫星，卫星持续向外发射导航电文，里面包含卫星轨道 时间 钟差这些关键数据。
地面控制部分 地面主控站 监测站 注入站，负责监测卫星轨道，修正卫星时钟误差，更新卫星轨道参数，把修正数据上传给卫星，保证卫星发射的数据准确，如果地面管控站维护异常，GPS 定位精度会下降。
用户设备部分 也就是 GPS 接收机，手机芯片 车载模块 测绘 RTK 主机都属于这一类，接收机负责捕捉卫星信号，解算坐标，把定位结果输出给软件使用。
核心功能与特点
基础定位 输出经度 纬度 大地高三维坐标
授时功能 GPS 自带高精度原子钟，可以给设备提供精准时间，电力 通信基站很多都用 GPS 做时间同步
测速功能 根据连续两次定位坐标变化，计算移动速度
导航应用 结合电子地图，实现路线规划 转向提示，也就是大家熟悉的导航
差分增强 搭配基准站做差分改正，消除大气延迟 卫星钟差误差，大幅提升定位精度，也就是工程 RTK
定位原理通俗理解
每一颗 GPS 卫星都携带原子钟，信号从卫星飞到接收机需要一定时间，距离等于光速乘以传播时间，只要拿到至少三颗卫星距离，理论上可以解算二维平面坐标，但是因为接收机本身时钟存在误差，所以必须接收第四颗卫星，同时修正时钟误差，得到三维坐标，所以定位最低要求是同时锁定至少 4 颗卫星，卫星数量越多，解算精度越稳定。
影响 GPS 定位的因素，高楼峡谷 茂密树林 隧道里面，卫星信号被遮挡，就会出现搜星慢 定位漂移，电离层 对流层大气也会让信号产生延迟，带来定位误差。
区分容易混淆概念
GPS 是美国卫星导航系统
北斗 是中国自主建设的全球卫星导航系统
GNSS 是所有全球卫星导航系统的统称，GPS 属于 GNSS 其中一套
导航 APP 是应用软件，调用 GPS 或者北斗定位数据，本身不是 GPS 系统
使用 GPS 定位基本步骤
第一步 打开 GPS 接收机，设备自动搜索上空 GPS 卫星信号
第二步 接收机捕获卫星，下载卫星导航电文
第三步 计算接收机和每颗卫星之间距离
第四步 至少锁定 4 颗卫星之后，解算三维坐标
第五步 把坐标输出，供地图导航 测绘 监控等业务使用
总结 GPS 本质是美国的全球卫星定位系统，由天上卫星 地面管控站 用户接收机三大部分组成，依靠测距原理实现三维定位 授时 测速，民用免费接收，差分技术可以实现高精度测绘，注意区分 GPS 和导航软件，现在多数设备都是多卫星联合定位，GPS 只是其中一套卫星源。
【常见问题】
问题 1 GPS 到底是个什么东西，是不是就是手机导航软件
回答 1 GPS 到底是个什么东西，GPS 不是导航软件，它是卫星导航系统，导航软件只是调用 GPS 定位数据的应用程序，GPS 本身是卫星 地面站 接收机整套定位基础设施。
问题 2 GPS 到底是个什么东西，定位为什么至少需要 4 颗卫星
回答 1 GPS 到底是个什么东西，因为接收机时钟存在误差，三颗卫星只能解平面坐标，第四颗卫星用来修正钟差，这样才能得到准确的三维经纬度和高程，所以 GPS 定位最低需要 4 颗卫星。
问题 3 GPS 到底是个什么东西，GPS 是哪个国家的系统
回答 1 GPS 到底是个什么东西，GPS 是美国研发运营的全球卫星导航系统，我们国家对应的是北斗系统，现在手机大多同时接收 GPS 和北斗卫星信号。
问题 4 GPS 到底是个什么东西，GPS 信号要不要花钱
回答 1 GPS 到底是个什么东西，民用 GPS 信号是免费接收，不需要缴纳使用费，但是 GPS 接收机硬件设备本身需要购买，差分 RTK 基准站或者 CORS 账号部分是需要付费的。
【免责申明】
本内容为 GPS 到底是个什么东西相关技术科普，系统卫星数量 轨道参数会随官方维护更新，相关技术说明依据公开通用资料，工程高精度应用请参考测绘行业规范。