導航衛星是最重要的戰略資源，基本都歸各國的國防部管轄。衛星導航係統在軍事上極為重要。艦隊在大海中航行，軍隊行進在沙漠中，戰機在空中執行任務，導彈發射後飛向目標，都需要導航衛星在時間與空間上的指引。在導航衛星的指引下，當一枚洲際導彈發射後，傾斜著突破大氣層，到達300千米高度的太空時水平飛行，到達目標區域時低頭朝下，重返地球直擊目標。
導航衛星在民用上更廣泛。低軌道的搜索營救衛星在導航衛星的幫助下，可以用來搜索和營救遇難飛機、船隻和戰鬥人員。現在，有一種鑽探石油的先進方法，鑽頭上安裝了導航儀器。鑽頭在人們的導航下，可以像蚯蚓一樣在地下轉彎前進，尋找更合適的石油資源。當然，鑽杆也是像蚯蚓一樣的軟管。高科技技術與導航衛星結合，更能創造出神奇。將來，機器人醫生為病人做腦部腫瘤摘除微創手術，在導航衛星的精準指引下，按照電腦程序開刀，不留一點腫瘤，不損傷一點腦組織。外科醫生搖頭：遲早有一天會被摘去名醫的光環。“開刀”一詞也將賦予新的意義。
導航衛星的巨大作用和功能，連最初的設計者們都沒有預料到。
全球定位係統
美國馬裏蘭州有一個名為約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的秘密科研單位。這個實驗室並不是美國約翰·霍普金斯大學的一個學術部門，而是美國國防部、美國海軍、導彈防禦局、國家安全局、情報機構、國防部高級研究計劃局，以及美國國家航空航天局等的技術實驗室。
1957年10月4日，蘇聯“衛星-1”號發射。應用物理實驗室的兩名物理學家威廉·科瓦爾和喬治·威芬巴池決定監控蘇聯發射的第一顆人造衛星的無線電傳輸。他們發現了一個巨大的秘密：多普勒頻移。人造衛星傳送的信號頻率有規律地變化。衛星臨近時無線電信號頻率增高，衛星離開越遠信號頻率就越低。這就是典型的多普勒效應——多普勒頻移。他們很快意識到，根據多普勒頻移可以計算出衛星運行軌道，就可對衛星的方位、高度、速度、運行等軌道參數進行一係列測量。
當時，人們很難相信空間也與地球上一樣，適應多普勒效應。應用物理實驗室的主任讓兩位博士使用美國海軍最新的計算機重新計算。不久，他們向媒體公布了蘇聯第一顆人造衛星的軌道。因為蘇聯不能夠精確計算衛星軌道，所以蘇聯人都傻眼了：美國的計算機太強大了。蘇聯人隻知道評價美國計算機的強大，但不知道美國已經掌握衛星的多普勒頻移的秘密。
應用物理實驗室的副主任弗蘭克·麥克盧爾已經意識到：利用多普勒效應可以計算衛星軌道、坐標和位置，也可以導航。由於人們知道自己在地球上的確切位置，通過測量多普勒失真，可以找出其中的衛星；通過幾顆衛星的比較就可知道自己所在的坐標。
次年春天，弗蘭克·麥克盧爾問兩位博士一個逆向思維的問題：如果你知道衛星的坐標和位置，你能找到自己的坐標和位置嗎？這導致應用物理實驗室發展了一種公交導航係統。
兩位博士繼續監測蘇聯發射的“衛星-2”及後來的衛星。1958年2月1日，美國發射了第一顆衛星“探險者-1”號衛星。博士們監測發現美國衛星的表現與原先蘇聯衛星和自己猜測的一樣。這證明了一個科學道理：衛星信號確實存在多普勒頻移。1958年3月，一個在軌道設置衛星導航台的想法開始萌芽。GPS的靈感來自蘇聯發射的第一顆人造衛星，這是誰也意料不到的。
軍事和民用部門都希望有準確的導航，因此，導航衛星擁有廣泛的需求。研究、開發、部署和運行一套複雜的全球導航係統需要數十億美元。在冷戰時期的軍備競賽、導彈威懾、核威懾、太空爭霸，美國國會認為美國非常需要導航衛星，沒有理由懷疑費用昂貴。為了達到威懾、阻嚇作用，美國有必要給全球定位係統提供經費。
1973年美國勞工節那天，大約12名軍事人員在五角大樓討論組建一個導航衛星係統。正是在這次會議上，美國國防部通過了合成、建造全球定位係統的提議。當年晚些時候，該計劃被命名為DNSS導航衛星。為了區別衛星與導航衛星的名稱，一個更全麵的名字被用來識別導航衛星星座。這個更完整的名字就是導航衛星係統，即全球定位係統，英文縮寫GPS。美國的全球定位係統是美國繼“阿波羅”登月、航天飛機以後的第三個大型航天工程，由美國國防部建立。全球定位係統徽章的意義十分明確：Master Of Space——掌握空間。