全球定位系统（Global Positioning System，简称 GPS）是由美国政府开发并运营的一套全球卫星导航系统。它的核心作用是为全球用户提供高精度的位置、速度和时间信息，无论天气、白天或黑夜。

GPS系统的核心组成包括：

1. 空间部分：由24颗以上卫星（均匀分布在6个轨道面）组成的卫星星座，持续向地面发射定位信号。
2. 地面控制站：监控卫星状态、修正轨道参数和时钟误差。
3. 用户终端：手机、车载导航仪、测量设备等接收卫星信号的设备。

GPS的主要作用和应用场景：

1. 精准定位与导航

   • 汽车/手机导航：实时规划路线，提供行车/步行指引。
   • 户外探险：登山、航海时确定位置，避免迷路。

2. 时间同步

   • 金融交易：银行和证券交易所用GPS时间戳确保交易精确到微秒级。
   • 通信基站：同步移动网络信号，保障通信畅通。

3. 地理测绘与工程

   • 国土资源调查：绘制高精度地图，监测地形变化。
   • 建筑施工：精准标定桥梁、隧道等工程位置。

4. 农业与资源管理

   • 精准农业：农机自动按规划路线播种、施肥，减少资源浪费。
   • 野生动物保护：追踪动物迁徙路径。

5. 交通与物流

   • 车辆调度：物流公司实时监控货车位置，优化配送路线。
   • 共享经济：共享单车、网约车匹配用户位置。

6. 科研与监测

   • 地壳运动监测：预测地震、火山活动。
   • 气象预报：分析大气水汽含量，提升天气预报精度。

重要说明：

• GPS泛指卫星定位系统：日常所说的"GPS"常泛指卫星导航技术，实际全球还有中国北斗（BDS）、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）、欧盟伽利略（Galileo） 等系统，统称全球导航卫星系统（GNSS）。
• 依赖卫星信号：室内、隧道或高楼密集区可能因信号遮挡导致定位不准。

通过全天候提供厘米级到米级精度的定位服务，GPS已成为现代社会中不可或缺的基础设施，深刻变革了人类的生活与生产方式。