gps系統(tǒng)主要有三個(gè)部分組成：空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分。
一、空間星座部分（space segment）
（一）衛(wèi)星星座（gps constellation）及其幾何分布
gps系統(tǒng)的星座部分主要由24顆（21＋3）衛(wèi)星構(gòu)成，其中21顆為工作衛(wèi)星，另外3顆為備用衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，每個(gè)軌道面包含4顆衛(wèi)星。軌道面相對(duì)赤道面傾角為55度，軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差60度。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度，一個(gè)軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星升交角距超前30度。衛(wèi)星軌道為橢圓形，平均高度約20200km，運(yùn)行周期大約11小時(shí)58分。
（二）gps衛(wèi)星的種類
1978年發(fā)射第一顆gps試驗(yàn)衛(wèi)星截至到2009年10月，可以正常工作的gps衛(wèi)星有31顆。最近的一顆gpsⅱr-21（m）是2009年8月17日（北京時(shí)間）在美國(guó)佛羅里達(dá)州卡那維拉爾角比德森空軍基地發(fā)射。
（三）gps衛(wèi)星的主要功能
gps衛(wèi)星的主要功能：
●接收并存儲(chǔ)發(fā)自地面監(jiān)控站的導(dǎo)航信息。
●利用星載高精度原子鐘提供精密時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。
●通過(guò)衛(wèi)星上的微處理機(jī)進(jìn)行某些必要的數(shù)據(jù)處理。
●向用戶播發(fā)定位數(shù)據(jù)信息。
●在地面監(jiān)控站的指令下調(diào)整飛行姿態(tài)或啟用備用衛(wèi)星。
二、地面監(jiān)控部分(control segment)
gps的地面監(jiān)控部分主要由分布全球的6個(gè)地面站構(gòu)成，其中包括衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站、主控站、備用主控站和信息注入站。分別位于科羅拉多（colorado）、蓋茨堡（gaithersburg）、夏威夷（hawaii）、南大西洋的阿松森群島（ascencion）、印度洋的迭哥伽西亞（diego garcia）和南太平洋的卡瓦加蘭（kwajalein）。
（一）監(jiān)測(cè)站（monitor station）
所有地面站都有監(jiān)測(cè)站的功能，它們是主控站控制下的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中心。其主要作用就是對(duì)gps衛(wèi)星數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)并傳送給主控站。站內(nèi)配備有g(shù)ps雙頻接收機(jī)、高精度原子鐘、計(jì)算機(jī)和若干環(huán)境參數(shù)傳感器。接收機(jī)用來(lái)采集gps衛(wèi)星數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀況。原子鐘提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境參數(shù)傳感器則收集當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)的氣象數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)初步處理后存儲(chǔ)并傳送給主控站，再由主控站做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。
（二）主控站（master control station）
主控站是整個(gè)gps系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”。其主要作用包括：
●根據(jù)本站和其他監(jiān)測(cè)站的所有觀測(cè)數(shù)據(jù)，推算各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差、大氣改正等參數(shù)，并把這些數(shù)據(jù)傳送到注入站。
●提供全球定位系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)。校準(zhǔn)各監(jiān)測(cè)站和gps衛(wèi)星的原子鐘，所得誤差編入導(dǎo)航電文再送到注入站。
●甄別偏離軌道的gps衛(wèi)星，發(fā)出指令使其沿預(yù)定軌道運(yùn)行。
●判斷衛(wèi)星工作狀態(tài)，啟用備用衛(wèi)星代替失效的衛(wèi)星。
（三）備用主控站（backup master control station）
備用主控站位于美國(guó)馬里蘭州的蓋茨堡（gaithersburg maryland）。它的作用和主控站完全一樣，當(dāng)某些特殊情況發(fā)生時(shí)啟用。
（四）注入站（ground antenna）
注入站目前有四個(gè)，位于科羅拉多、阿松森群島等地。注入站的主要設(shè)備包括一個(gè)大型天線、一臺(tái)c波段發(fā)射機(jī)和計(jì)算機(jī)。它的主要作用就是將主控站推算的衛(wèi)星星歷、導(dǎo)航電文、鐘差和其它控制指令，以一定的格式注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)注入信息的準(zhǔn)確性。
三、用戶設(shè)備部分（user segment）
作為被動(dòng)式的定位技術(shù)，gps用戶必須通過(guò)專用信號(hào)接收設(shè)備才能達(dá)到定位目的。
用戶設(shè)備部分的主要設(shè)備是gps接收機(jī)，它是一種特制的無(wú)線電接收機(jī)。其主要作用是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理后依據(jù)所得數(shù)據(jù)確定接收機(jī)所在的地理位置。
gps接收機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)基本一致。分為天線單元和接收單元兩部分。
天線單元由接收天線和前置放大器組成，其主要作用是接收衛(wèi)星信號(hào)。接收單元包括有：信號(hào)通道、存儲(chǔ)、計(jì)算與顯示控制及電源等部件。其主要功能是接收來(lái)自天線的信號(hào)，經(jīng)過(guò)變頻、放大、濾波等一系列處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)gps信號(hào)的跟蹤、鎖定、解調(diào)，分離出導(dǎo)航信息。根據(jù)收到的衛(wèi)星星歷、偽距觀測(cè)數(shù)據(jù)以及載波觀測(cè)量，計(jì)算出三維坐標(biāo)和時(shí)間。接收單元的顯示控制等部件可以完成人機(jī)對(duì)話、輸入各種指令、控制屏幕顯示等操作。