1957年，第一颗人造卫星被送上太空并围绕地球旋转时，在美国霍普金斯大学应用物理研究室工作的威森贝克博士和郭查尔博士在观测卫星发射的无线电信号中的多普勒频移位时，发现多普勒曲线与卫星的运动轨迹间存在着十分密切的联系。这一发现导致了1958年第一代卫星导航定位系统(即"子午仪"系统)实验的巨大成功。
     七十年代美国国防部为同前苏联的军事对抗，制订了一项空间计划即所谓的“星球大战”计划。作为“星球大战”的一个重要组成部分，总结了“子午仪”系统的经验，投资一百三十亿美元，开始研制新一代的全球卫星定位导航系统(即GPS系统)。
     GPS卫星由24颗卫星组成，其中21颗导航卫星，3颗备用星，21颗卫星运行在距地面20183公里,同赤道面夹角为55度的6条轨道上，各轨道间隔120度，相邻轨道邻星相位差为40度，运行周期为11小时58分，卫星自重844公斤，设计寿命约为7.5年。根据卫星所发射的导航信号，可在地球上的任何地点，任何时刻，准确地测量到物体的瞬时位置，包括经纬度、高度和速度等，这就是我们今天谈到的全球定位技术。卫星可以提供两种精度的定位导航服务---‘标准精度定位服务’（定位精度在百米的SA）和‘高精度定位’（军用米级精度）。目前运行的GPS卫星为Block IIA/Block IIR/Block IIR-M。
     自1987年美国运输部和美国国防部制订实施‘联邦无线导航计划’，1993年12月08日,由国防部宣布正式免费开放‘标准精度定位服务’。自此GPS的应用开始在民用领域得到逐步的普及与推广。除美国军队外，其他领域使用‘高精度定位服务’的用户，需经过美国政府和军方的批准。
     2000年5月1日，由美国总统克林顿先生宣布在2000~2006期间，在美国国家安全不受威胁的情况下停止GPS的选择定位(SA)干扰，这样普通定位精度一般都在15米左右。
     导航卫星的管理工作由美国空军在全球所设立的六个太空地面监控站负责，其中主控站设在美国科罗拉多洲的范登堡空军基地，负责对地面监控站的全面控制。其余五个监控站则分别设立在夏威夷、阿拉斯加、加利福尼亚和关岛。
     根据卫星运行的基本轨道情况，可以得知任意时刻、地球上任意一点的用户，其上空应有五颗至八颗GPS卫星。GPS卫星向地面发送导航电文，发送普通精度定位信息的频率为1575.42MHz（L1）。
     全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等(3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。(4)授时,利用GPS高精度对设备进行授时，确保多台设备同步。