GPS主要有空间卫星星座、地面控制站及用户设备三部分构成。GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星构成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为55度，卫星的平均高度为20 200km，运行周期为11 h 58 min。卫星用L波段的两个无线载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航型号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻、在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗。

GPS地面监控站主要由分布在地球的一个主控站、三个注入站、和五个监控站组成。主控站根据各监控站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、中差参数等，并将这些数据编制成导航电文，传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。GPS用户设备，GPS卫星接收机的基本结构有天线单元和接收单元两部分。天线单元的主要作用是：当GPS卫星从地平线上升起时，能捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是：记录GPS信号并对信号进形调节和滤波处理，还原出GPS卫星发送的导航电文，解求信号在站星间的传播时间和载波相位差，实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式，获得定位、测速、定时等数据。