GPS（全球定位系统）是一种基于卫星的导航系统，能够为地球上的用户提供精确的位置和时间信息。其基本原理是通过测量用户设备与多颗卫星之间的距离来确定位置。
GPS的工作依赖于一组由美国政府维护的24颗轨道卫星组成的网络。这些卫星分布在六个不同的轨道平面上，确保地球上任何地点都能同时接收到至少四颗卫星的信号。每颗卫星上都装有高精度原子钟，并不断向地面发送带有时间和位置信息的信号。
当用户设备接收到来自卫星的信号时，它会记录下信号从卫星发出到被接收所需的时间。由于光速已知，通过计算时间差乘以光速，就可以得到用户设备与卫星之间的距离。理论上，仅凭三颗卫星的数据就可以确定一个二维坐标（即经纬度）。然而，在实际应用中，为了提高精度并校正设备时钟误差，通常需要使用第四颗卫星进行三维定位，即确定高度。
此外，GPS还利用了三角测量法来进一步提升准确性。简单来说，就是根据从不同方向测得的距离交汇点来推算出具体位置。现代GPS接收器往往结合多种技术如差分GPS(DGPS)或实时动态载波相位差分(RTK)，使得定位精度可以达到厘米级甚至毫米级别。
总之，GPS定位的核心在于利用卫星提供的精准时空数据，通过复杂的数学运算将这些信息转化为具体的地理坐标。这一技术不仅改变了人们的日常生活方式，也为交通运输、测绘勘探等领域带来了革命性的变化。
