ＧＰＳ的由來：
早期的導航系統都是軍方在使用，後來為了經濟利益的考量，美國與蘇俄便相繼的在1967年與1978年開放導航訊號給民間使用。

ＧＰＳ的原理：
GPS(Global Positioning System) 是一個以軍事導航衛 星為基礎的系統 ﹐為美軍所設計 ﹐供美軍所使用。目 前免費提供給民間使用其定位訊號 , 這套系統是由美國 國防部 (Depart of Defense﹐DOD) 所發展及控制﹐但所 有權屬於美國交通部 。

在概念上 ﹐GPS代表著整個系統 ﹐包括衛星、地 面控制站及GPS接收機。不過一般而言 ﹐GPS即意指一 個GPS接收機 ﹐這是因為我們在使用上多半只會接觸 GPS接收機的緣故 。

GPS 系統共有24顆定位衛星，分6個軌道面& ﹐每 個軌道面分佈 4顆衛星﹐其中 3 顆衛星待命備用在距離 地球表面約 20,000 公里的太空軌道中運行 ﹐軌道面傾 斜角為 55 度 ﹐提供全球全天候﹐每秒一次 ﹐持續不 斷的定位訊號 ﹐目前一共有25顆定位衛星可供使用。這些衛星就像是月球一樣不停地繞著地球旋轉 ﹐每12 小時&繞行地球一週﹐等於一天約繞過你的頭頂 2次。

簡而言之﹐GPS是利用基本的三角測量原理 ﹐而 達到定位的目的。每個SV在運行時 ﹐每個時間點都有 一個座標值 ﹐這個座標值是已知的 ﹐GPS接收機所在 位置的座標是未知值。而由SV所發送的衛星訊號要獲 得二度空間定位 ( 經緯座標 ) ﹐至少要同時接收到3顆 衛星的訊號 ﹐但若要獲得三度空間定位 ( 經緯座標及 高度 ) ﹐則最少要同時接收到4顆衛星的訊號 。 　　

GPS接收機與它所接收到訊號的衛星所構成的角度 , 會影響到定位的精準度 ﹐角度過小 ﹐或者接收到的衛 星太過聚集 ﹐都會降低定位的精準度 。

早期的ＧＰＳ：
美國最早期的的子午儀衛星系列(Transit series)其軌道最高高度大概只有一千公里，而同一時期蘇聯的導航衛星為宇宙1000(Cosmos-1000)。他們運作的方式與遭遇的問題大致相同，早期的導航衛星容易受到太陽風或其它引力的影響，因而經常會有較大的誤差產生。不過隨著科技的進步，這類的問題已被第二代的導航衛星所解決。在1970年，美國發射了一系列的導航星系—Navstar-GPS，亦即現在大家耳熟能詳的GPS衛星。其軌道高度在19000公里左右，總共有24顆衛星，其導航的距離誤差可在十公尺左右，若用於偵測飛機的速度，甚至可以達到每秒0.1公尺的誤差左右。

ＧＰＳ的各種用途：
1.資源調查﹐土地探測
森林區、山坡地違規開發查報工作。使用GPS可順利導航至可疑之變異點﹐並直接查詢調閱地籍圖相關資料以利研判。

美國的全球定位系統

圖片來源：http://www.ncku.edu.tw/~iaalab/sepeo/knowspace/

2.導航定位:車輛,航空,航海
汽車衛星導航系統﹐於美國日本已相當風行﹐臺灣仍在萌芽階段。在可預見的未來﹐所有的飛行器將使用GPS做導航的標準設備﹐在飛機起降的時候﹐無須依賴機場地面的導航設備。

3.大地測量﹐一般測量
傳統的三角測量事一件十分辛苦的事﹐特別是在地面三角測量點缺乏﹐地標不明顯的時候﹐測量工作格困難。GPS定位則無須仰仗地面地面控制點﹐只要在沒有遮蔽的情況下﹐幾乎不受地形地物的限制﹐所以使用GPS作為測量的工具﹐大大改善了傳統測量的不便。精確度需求越高的測量工作需要越高精度的GPS﹐當然也就越昂貴。

4.製圖
電子地圖之製作及粗略地形圖之製作。地圖的數化有很多種﹕將已存在的紙面地圖用數位版數化､或使用掃描器掃描至電腦中﹐再進行螢幕數化或自動數化。我們可使用GPS在車輛行進的時候﹐每隔一段時間將道路點(WAY POINT)記錄下來﹐如此便完成粗略的地圖數化工作。

5.任務派遣:貨運,救護,消防,警政,保全,物流,租賃
這類應用方向﹐是將GPS配合無線電傳輸﹐可將各車輛所在位置動態傳回派遣中心，以利調度工作及安全監控。當然，如果運用在大眾運輸工具﹐可利於一般大眾於候車時了解班車抵達的狀況﹐如﹕目前車行進到哪裡了﹖車速如何﹖(塞車狀況)預計何時可抵達﹖等相關訊息。

6.海陸定位,山難海難協尋
GPS可準確的定位、定向﹐在開闊的地方使用GPS定位﹐配合地形圖與航海圖可以非常準確的了解目前所在位置﹐而不會因人為判斷錯誤而迷失。我們也可將GPS配合無線電傳輸緊急回報系統﹐將登山人員或船舶所在位置傳送至山難海難協尋中心﹐以利救難搜尋工作。

7.精確定時
由於GPS定位需要非常精確的時間﹐每顆GPS衛星上都有精密的原子鐘﹐所以GPS接收機可以接收到精確的時間資訊。

8.軍事
GPS發展目的﹐一開始就是考慮軍事的用途﹐所以舉凡戰機、戰艦、戰車、飛彈、相關軍事人員及攻擊目標物的精確定位﹐均仰賴GPS完成。

各國的ＧＰＳ：
蘇俄：
蘇俄的全球定位系統GLONASS(GLObal'naya Navigasionny Sputniovaya Sustema)而言，這系統亦由人造衛星群、系統控制中心及GPS接受器三者組成。其人造衛星群分佈於3個軌道面，每個軌道面各分佈7顆衛星，其中3顆衛星待命備用。這系統的首顆衛星發射於1982年10月。系統控制中心則位於莫斯科西南方70公里的Golitsyno-2地方。其衛星信號採用分頻多工技術，也就是0.5625MHz及0.4375MHz。近年來由於蘇俄經濟上的困難，此系統幾近癱瘓。

歐洲：
歐洲的全球定位系統Galileo而言，其預定的運作時間為2005-2008年，故所有的規格尚在制定中。目前已知衛星數目約30顆的中地衛星，主要承包廠商為Alcatel公司。

另外全球定位系統也可和ARGOS系統混合使用，例如可先用全球定位系統知道漁船的位置再將該位置傳給地面的漁船公司。這種系統稱為AgonNet，其定位會比ARGOS系統來的準確。