GPS全球衛星定位係統由三部分組成：空間部分——GPS星座；地麵控製部分——地麵監控係統；用戶設備部分——GPS信號接收機。
（1）空間部分
GPS的空間部分是由24顆工作衛星組成，它位於距地表20200km的上空，均勻分布在6個軌道麵上(每個軌道麵4顆)，軌道傾角為55°。此外，還有4顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛星，並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。GPS衛星產生兩組電碼，一組稱為CbrA碼(CoarbrAcquisition Code11023MHz)；一組稱為P碼(ProciCode10123MHz)，P碼因頻率較高，不易受幹擾，定位精度高，因此受美國軍方管製，並設有密碼，一般民間無法解讀，主要為美國軍方服務。CbrA碼人為采取措施而刻意降低精度後，主要開放給民間使用。
（2）地麵控製部分
地麵控製部分由一個主控站，5個全球監測站和3個地麵控製站組成。監測站均配裝有精密的銫鍾和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據，包括電離層和氣象數據，經過初步處理後，傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時鍾參數，然後將結果送到3個地麵控製站。地麵控製站在每顆衛星運行至上空時，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天一次，並在衛星離開注入站作用範圍之前進行最後的注入。如果某地麵站發生故障，那麼在衛星中預存的導航信息還可用一段時間，但導航精度會逐漸降低。
（3）用戶設備部分
用戶設備部分即GPS信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，並跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號後，即可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率，解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內軟件以及GPS數據的後處理軟件包構成完整的GPS用戶設備。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般采用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在於更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機後，機內電池為RAM存儲器供電，以防止數據丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小，重量越來越輕，便於野外觀測使用。
GPS全球衛星定位係統由三部分組成：空間部分——GPS星座；地麵控製部分——地麵監控係統；用戶設備部分——GPS信號接收機。
（1）空間部分
GPS的空間部分是由24顆工作衛星組成，它位於距地表20200km的上空，均勻分布在6個軌道麵上(每個軌道麵4顆)，軌道傾角為55°。此外，還有4顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛星，並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。GPS衛星產生兩組電碼，一組稱為CbrA碼(CoarbrAcquisition Code11023MHz)；一組稱為P碼(ProciCode10123MHz)，P碼因頻率較高，不易受幹擾，定位精度高，因此受美國軍方管製，並設有密碼，一般民間無法解讀，主要為美國軍方服務。CbrA碼人為采取措施而刻意降低精度後，主要開放給民間使用。
（2）地麵控製部分
地麵控製部分由一個主控站，5個全球監測站和3個地麵控製站組成。監測站均配裝有精密的銫鍾和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據，包括電離層和氣象數據，經過初步處理後，傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時鍾參數，然後將結果送到3個地麵控製站。地麵控製站在每顆衛星運行至上空時，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天一次，並在衛星離開注入站作用範圍之前進行最後的注入。如果某地麵站發生故障，那麼在衛星中預存的導航信息還可用一段時間，但導航精度會逐漸降低。