目录
系统简介
发展历程
组成部分
GPS卫星
系统原理
差分技术
功能介绍
增强系统
六大特点
面向对象
其他系统
未来发展
应用
系统简介
data/attachment/portal/201111/06/090935zdl0qo5toyzocmcl.jpg全球定位系统
全球定位系统（GlobalPositioningSystem，通常简称GPS）是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。该系统的组成包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中4颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。
该系统是由美国政府于20世纪70年代开始进行研制于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机，无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务（sps,standardpositioningservice)和军规的精密定位服务（pss,precisepositioningservice)两类。民用讯号中加有误差，其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。2000年以后，克林顿政府决定取消对民用信号所加的误差。因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。
GPS系统拥有如下多种优点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。
发展历程
前身
data/attachment/portal/201111/06/090935n5godlu3534chrgc.jpgGPS
GPS(又称全球卫星导航系统或全球卫星定位系统)系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
提出
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO)领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。
苏联导航系统
1957年由苏联发射的史波尼克(Sputnik)人造卫星，它是人类历史上的第一颗人造卫星，至第二次大战时，美国麻省理工学院无线电实验室成功的开发了精密导航系统，以利用陆地上的无线电基地台为架构，计算无线电波长及电波到达的时间并以三角定位法计算出自己所在的位置，以当时的技术来说，虽然误差到达一公里以上，但在当时的运用却是相当广泛。
计划
1960~1970年之间，美国和苏联开始研究利用军事卫星来做导航用途，到了1974年，军方对GPS做了整合，即是我们现在所熟知的Navstar系统。1980年代后期开始，所有Navstar系统的商业运用均归美国海岸防卫队负责，现在GPS已和地面基地台为架。
最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了，该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样，粗码精度可达100m,精码精度为10m。由于预算压缩，GPS计划不得不减少卫星发射数量，改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上。然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。1988年又进行了最后一次修改：21颗工作星和3颗备份星工作在互成30度的6条轨道上。这也是现在GPS卫星所使用的工作方式。
实施
GPS计划的实施共分三个阶段：
第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1978年到1979年，由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星，卫星运行轨道长半轴为26560km,倾角64度。轨道高度20000km。这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网，结果令人满意。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗称为BLOCKI的试验卫星，研制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准，利用粗码定位，其精度就可达14米。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，这一阶段的卫星称为BLOCKII和BLOCKIIA。此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。1993年底使用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
组成部分
data/attachment/portal/201111/06/090935lupz1e0fv6v00wkx.jpg“伽利略”卫星导航定位系统模拟图
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座，其中21颗是工作卫星，3颗是备份卫星);地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS信号接收机。
空间部分
GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55°。此外,还有4颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS卫星产生两组电码,一组称为C/A码(Coarse/AcquisitionCode11023MHz);一组称为P码(ProciseCode10123MHz),P码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/A码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
地面控制部分
地面控制部分由一个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
用户设备部分
用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。
GPS卫星
GPS卫星是由洛克菲尔国际公司空间部研制的，卫星重774kg，使用寿命为7年。卫星采用蜂窝结构，主体呈柱形，直径为1.5m。卫星两侧装有两块双叶对日定向太阳能电池帆板(BLOCKI)，全长5.33m接受日光面积为7.2m。对日定向系统控制两翼电池帆板旋转，使板面始终对准太阳，为卫星不断提供电力，并给三组15Ah镉镍电池充电，以保证卫星在地球阴影部分能正常工作。在星体底部装有12个单元的多波束定向天线，能发射张角大约为30度的两个L波段（19cm和24cm波）的信号。在星体的两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网的通信。此外卫星还装有姿态控制系统和轨道控制系统，以便使卫星保持在适当的高度和角度，准确对准卫星的可见地面。
由GPS系统的工作原理可知，星载时钟的精确度越高，其定位精度也越高。早期试验型卫星采用由霍普金斯大学研制的石英振荡器，相对频率稳定度为10/秒。误差为14米。1974年以后，gps卫星采用铷原子钟，相对频率稳定度达到10/秒，误差8m。1977年，BOKCKII型采用了马斯频率和时间系统公司研制的铯原子钟后相对稳定频率达到10/秒,误差则降为2.9m。1981年，休斯公司研制的相对稳定频率为10/秒的氢原子钟使BLOCKIIR型卫星误差仅为1m。
系统原理
当苏联发射了第一颗人造卫星后，美国约翰·霍布斯金大学应用物理实验室的研究人员提出既然可以已知观测站的位置知道卫星位置，那么如果已知卫星位置，应该也能测量出接收者的所在位置。这是导航卫星的基本设想。GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。
差分技术
为了使民用的精确度提昇，科学界发展另一种技术，称为差分全球定位系统(DifferentialGPS),简称DGPS。亦即利用附近的已知参考坐标点(由其它测量方法所得),来修正GPS的误差。再把这个即时(realtime)误差值加入本身坐标运算的考虑,便可获得更精确的值。
GPS有2D导航和3D导航分，在卫星信号不够时无法提供3D导航服务，而且海拔高度精度明显不够，有时达到10倍误差。但是在经纬度方面经改进误差很小。卫星定位仪在高楼林立的地区扑捉卫星信号要花较长时间。
功能介绍
1、精确定时：广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台中
2、工程施工：道路、桥梁、隧道的施工中大量采用GPS设备进行工程测量
3、勘探测绘：野外勘探及城区规划中都有用到
4、导航：
5、武器导航：精确制导导弹、巡航导弹
6、车辆导航：车辆调度、监控系统
7、船舶导航：远洋导航、港口/内河引水
8、飞机导航：航线导航、进场着陆控制
9、星际导航：卫星轨道定位
10、个人导航：个人旅游及野外探险
11、定位：
车辆防盗系统
手机，PDA，PPC等通信移动设备防盗，电子地图，定位系统
儿童及特殊人群的防走失系统
农业勘测
增强系统
data/attachment/portal/201111/06/090936rmo345blk4zo4ku5.jpgGPS的增强系统
有许多对GPS的增强可以使GPS满足用户在定位、导航和定时（PNT）方面的特殊要求。增强是一个提高定位、导航和定时的精确性、完整性、可靠性和可用性的系统，这个增强部分是GPS本身原来并不具有的。它包括、但不仅限于如下的各项:
◆全国范围差分GPS系统（NDGPS）:NDGPS是由联邦铁路管理局、美国海岸警卫队和联邦公路管理局经营和维护的地面增强系统，它为地面和水面的用户提供更精确和完全的GPS。现代化的工作包括正在开发的高精度NDGPS系统（HA－NDGPS），用来加强性能使整个覆盖范围内的精确度达到10至15厘米。NDGPS是按照国际标准建造，世界上五十多个国家已经采用了类似的标准。
◆广域增强系统（WAAS）:WAAS是由美国联邦航空管理局（FAA）经营的一个以卫星为基地的增强系统，它为飞行器航行的各阶段提供导航。今天，这种功能已经被广泛地运用到其他领域，因为这种类似GPS的信号可以由简单的接收机处理，并不需要额外的设备。使用国际民航组织（ICAO）的标准，FAA继续与其他国家合作来为任何区域的所有用户提供完善的服务。其他ICAO标准的空间增强系统包括：欧洲的欧洲对地静止卫星导航重迭系统（EGNOS），印度的GPS和地球导航增强系统（GAGAN），以及日本的多功能传送卫星（MTSAT）卫星增强系统（MSAS）。所有这些国际的应用都是以GPS为基础的。FAA将改善WAAS以利用未来的GPS生命安全信号和提供更好的服务，并且还要在全球推广实行这些新的功能。
◆持续运行参照站（CORS）:美国CORS网络是由国家海洋大气管理局管理，它负责保存和分发GPS数据，主要通过后期处理为精确定位和大气模型的应用服务。CORS正在被现代化更新以支持实时的用户。
◆全球差分GPS（GDGPS）：GDGPS是由喷气推进实验室（JPL）开发的高精度GPS增强系统，用来支持美国宇航局（NASA）科学任务所要求的实时定位、定时和轨道确定需要。NASA今后的计划包括利用跟踪和数据转播系统（TDRSS）通过卫星发布一个实时差分改正信息。这个系统被称作TDRSS增强服务卫星（TASS）。
◆国际GNSS服务（IGS）:IGS是由来自80个国家的200个组织提供的350个GPS监控站所组成的一个网络。它的使命是按照全球导航卫星系统（GNSS）的标准提供最高质量的数据和产品来支持地球科学研究、跨学科应用和教育事业，并且促进其他有益于社会的用途。大约有100个IGS监控站可以在收集后一小时之内播出他们的跟踪数据。
在世界范围内还有其他的增强系统，包括政府的和商业的。这些系统使用差分的、静态的或实时的技术。
六大特点
第一，全天候，不受任何天气的影响；
第二，全球覆盖（高达98%）；
第三，七维定点定速定时高精度；
第四，快速、省时、高效率；
第五，应用广泛、多功能；
第六，可移动定位。
面向对象
GPS卫星为民间和军方的用户提供服务。民用服务对全世界所有用户都一样是免费的、不间断的。军用服务只对美军和盟军以及得到批准的一些政府部门开放。
有许多不同的GPS增强系统和技术可以用来提高GPS系统的能力以满足特殊用户的需要。这些增强系统可以增加信号的可用性、精确性和完整性，使其性能比基本的GPS民用服务还要好。
GPS在过去多年来的卓越表现赢得了全世界成千上万民间用户的信任。它的可靠性在过去已经有目共睹，在未来的长时间内也将使全世界的用户受益。
其他系统
data/attachment/portal/201111/06/090936t1ca5vnvzzocktt8.gif北斗卫星导航定位系统
目前正在运行的全球卫星定位系统有美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。
欧盟1999年初正式推出“伽利略”计划，部署新一代定位卫星。该方案由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，位置精度达几米，亦可与美国的GPS系统兼容，总投资为35亿欧元。该计划预计于2010年投入运行。
另外，中国还独立研制了一个区域性的卫星定位系统——北斗导航系统。该系统的覆盖范围限于中国及周边地区，不能在全球范围提供服务，主要用于军事用途。
GLONASS全球导航卫星系统
GLONASS是GLObalNAvigationSatelliteSystem(全球导航卫星系统)的字头缩写，是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。
GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。
伽利略卫星定位系统(GNSS系统)
data/attachment/portal/201111/06/09093654oz0p9c45sf0428.jpg北斗应用五大优势
说起卫星定位导航系统，人们就会想到GPS，但是现在，伴随着众多卫星定位导航系统的兴起，全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼：GNSS。当前，在这一领域最吸引人眼球的除了GPS外，就是欧盟和我国合作的“伽利略”导航卫星系统。
“伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。“伽利略”卫星导航定位系统的建立将于2007年底之前完成，2008年投入使用，总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。
“伽利略”系统将为欧盟成员国和中国的公路、铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供精度为1米的定位导航服务，从而也将打破美国独霸全球卫星导航系统的格局。按计划，首批两枚实验卫星将于2005年末和2006年发射升空。
北斗卫星导航定位系统
北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
未来发展
data/attachment/portal/201111/06/090936lmzx334m837wzmyx.gif新加信号后单独GPS平面性能概念图
美国致力于一个广泛的现代化项目，包括对GPS卫星采用第二和第三民用信号。第二民用信号将增加民用服务的准确性并改进某些有关生命安全的应用。第三信号将进一步提高民用服务的能力，主要目的是用于生命安全，比如航空。
图表示新加的额外信号对服务质量的改进（图标题“新加信号后单独GPS平面性能概念图”；下箭头图标“增加新信号后的民用服务”；上箭头图标“只有一个信号的民用服务”）。
应用
定时
data/attachment/portal/201111/06/090936qx4nzjqz0qig4q1i.jpgGPS应用-道路和高速公路
除了经度、纬度和海拔，全球定位系统（GPS）提供一个关键的第四维参数－时间。每一个GPS卫星都装有多台原子钟为GPS信号提供非常精确的时间数据。GPS接收机可以将这些信号解码，有效地使每一个接收机与那些原子钟同步。这就使用户能够以万亿分之一秒的精确度确定时间，却不需要自己拥有原子钟。
道路和高速公路
全球定位系统（GPS）的使用和精确性可以增加高速公路和街道上以及公共交通系统的车辆的安全和效率。由于GPS的帮助，许多商用车辆的分派和调度的问题明显地减少了。同样，公交系统、道路维修和急救车辆所面临的问题也大大地减轻。
随着GPS的不断现代化，我们可以预期会出现更为有效的系统来预防撞车、警告危难、通知位置、提供电子地图以及有语音指示的车内导航装置。
空间
data/attachment/portal/201111/06/090936noikhnnck9aocqzc.jpgGPS应用-空间
全球定位系统（GPS）彻底改变和更新了许多国家在空间运作的方式，从载人飞船的导航系统到对通讯卫星群的管理、跟踪和控制，到从空间监视地球。使用GPS的益处包括：
解决导航问题――用现有的达到空间使用水平的GPS设备和最少的地面工作人员提供高精度的轨道确定。
解决高度问题――由低成本的多重GPS天线和专门的算法程序取代高成本的机载高度感受器。
解决定时问题――由低成本的、具有精确时间的GPS接收机取代昂贵的航天器原子钟。
卫星群控制――为大量的空间器如通讯卫星群的轨道维护控制提供单一的联络点。
编队飞行――由地面人员最少干预达到精确的卫星编队。
虚拟的平台――为高级的科学追踪行动，如干涉测量，提供自动化的“空间站保持”和相对位置服务。
发射航天器跟踪――以高精度、低成本的GPS设备取代或增强跟踪雷达以保证射程安全和自动的飞行终止。
航空
世界各地的飞行员利用GPS来提高飞行安全和效率。由于它的精确性、连续性和全球的性能，GPS可以提供完美的卫星导航服务，满足航空用户的许多要求。以空间为基地的定位和导航可以在飞行的所有阶段确定三维的位置，从起飞、飞行和降落，到机场的地面导航。
运用区域导航概念的趋势说明GPS担当了更加重要的角色。区域导航允许飞机在用户选择的路线上从一定点飞到另一定点，而这些定点并不需要地面基础设施的参照。一些程序已经被扩展以在飞行的各个阶段利用GPS及其增强服务。在飞行区域内没有适当的地面导航帮助或监控设备时更是如此。
农业
data/attachment/portal/201111/06/0909409dzzd9a0bdarty0d.jpgGPS应用-农业
全球定位系统（GPS）与地理信息系统（GIS）的结合使发展和应用精准农业以及从事因地制宜的耕种成为可能。这些技术使实时的数据收集与精确的定位信息得以合二为一，从而使大量的地理空间数据得到有效的操作与分析。在精准种植中，GPS可应用于耕种规划、耕地绘图、土壤取样、拖拉机导航、庄稼监测、变率应用以及收成绘图等。GPS让农民能够在雨、尘、雾及黑暗等能见度低的条件下工作。
海运
全球定位系统（GPS）改变了世界的运作方式。这一点在包括搜救在内的海上业务方面尤为如此。GPS为海运业者提供了最快也最准确的导航、测速及定位方法。它提高了全世界海运业者的安全和效率水平。
铁路
世界很多地方的铁路系统都把全球定位系统（GPS）与各类传感器、电脑及通讯系统结合起来使用，以提高安全、保安以及运作效率。这些技术有助于减少事故、晚点及运作成本。铁路系统高效运作的一个必要的前提是得到有关机车、车厢、机动保养车、以及道旁设施的准确、实时的定位信息。
环境
要想在保持地球环境的同时平衡人类的需求，就需要根据最新信息来作出更好的决定。对于需要作出这类决定的政府与私人组织来说，准确和及时地收集信息是一个极大的挑战。全球定位系统（GPS）有助于满足这个需要。
公共安全与灾难救援
任何一个成功的救援行动，其关键因素是时间。了解地标、街道、建筑、紧急服务资源以及救灾地点的准确位置有助于减少延误并拯救生命。对于救援和公共安全人员来说，要保护生命、减少财产损失，这类信息极为重要。作为辅助技术，全球定位系统（GPS）满足了这些需要。
勘测和测绘地图
data/attachment/portal/201111/06/090940chjq3qsb3uczfejh.jpgGPS应用-勘测和测绘地图
随着全球技术的进化和扩展，勘测和测绘地图界正在不断地重新开发所需的工具来增加工作能力和得到高度精确的数据。
利用GPS及其地面增强系统提供的针尖般的精确度，测量者可以迅速得到高精度的勘测和地图测绘结果，从而可以大幅减少使用传统测绘技术通常所需的设备和工时。如今，一个勘测员在一天里就可以完成过去一个勘测队数周才能完成的任务。GPS不受雨、风和阳光不足的影响，它正在全世界迅速地被专业勘测员和地图测绘人员采用。
娱乐
全球定位系统（GPS）通过提供精确位置的能力排除了许多常见娱乐活动中的危险。GPS接收机使许多常见的问题简单化，从而扩大了户外活动的范围，增加了乐趣，比如保持行走在正确的山路上或回到最好的钓鱼地点。
户外探险活动本身带有许多危险，其中最重要的一点就是在不熟悉和不安全的区域走失的可能性。徒步旅行者、骑自行车的人和户外探险者越来越依赖GPS而不是传统的纸上地图，指南针或地面标志。纸上地图常常是过时的，指南针和地面标志不一定能提供确切的位置信息以避免误入不熟悉的地区。另外，黑暗和恶劣天气也会造成不确切的导航结果。