全球定位系统，简称GPS，是一种由美国陆海空三军联合研制的卫星系统，耗资300亿美元，于1994年3月完成了全球覆盖率高达98%的24颗卫星星座的布设。GPS的基本工作原理是通过测量从卫星到用户接收机的距离来确定接收机的具体位置。这一距离可以通过记录卫星信号传播到用户所需的时间，再乘以光速来计算，但因大气层电离层的干扰，这并不是真实距离，而是一种伪距。GPS卫星会用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。系统使用的伪码有两种：一种是民用的C/A码，频率1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；另一种是军用的P(Y)码，频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更强。导航电文包含了卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。这些信息从卫星信号中解调出来，以50b/s调制在载频上发射。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。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并与自己的时钟对比，便可得知卫星与用户的距离。利用导航电文中的卫星星历数据，可以推算出卫星发射电文时所处位置，进而确定用户在WGS-84大地坐标系中的位置和速度。