全球定位系統 (GPS)

全球定位系統（Global Positioning System，GPS） 係美國研發並部署嘅全球衛星導航系統，能夠為全球範圍內嘅用戶提供全天候、高精準嘅三維位置、速度同時間資訊。佢最初為美軍服務，於 1994 年全面落成，之後逐漸向民用領域開放。

完整嘅 GPS 系統由三個關鍵部分構成，佢哋協同工作，先至實現精準定位：

空間段 (Space Segment)：由至少 24 顆喺軌衛星組成。呢啲衛星分布喺 6 個唔同嘅軌道平面上，確保喺地球上任何地方、任何時間都能觀測到至少 4 顆衛星。衛星持續發射包含其位置同精準時間嘅無線電訊號。
地面段 (Ground Segment)：由遍佈全球嘅地面監控站、主控站同注入站組成。佢哋負責跟蹤、監測同控制衛星嘅運行狀態，計算並修正衛星嘅軌道同時鐘誤差，確保系統嘅準確同穩定。
用戶段 (User Segment)：即各類 GPS 接收設備，細至手機、手錶，大至車載導航同測量儀器。接收器負責捕捉衛星訊號，並計算本身嘅位置、速度同方向等信息。

GPS 定位嘅核心原理係「三球交會定位法」：

測量距離：GPS 接收器透過計算訊號由衛星傳到接收器所用嘅時間，乘以光速，即可得出佢同該衛星嘅距離。
空間交會：理論上，如果係能同時測量出到三顆衛星嘅距離，以每顆衛星為球心、距離為半徑畫球，三個球面嘅交點就係接收器所在位置。
第四顆衛星：由於接收器嘅內置時鐘唔如衛星上嘅原子鐘精準，存在時間誤差。因此，需要第四顆衛星嘅訊號嚟修正呢個誤差，先至獲得經緯度同海拔高度嘅三維坐標。

一台普通嘅 GPS 接收器，其定位精度通常在 10 米左右。透過差分 GPS（DGPS）等技術進行修正，精度可進一步提高到米級甚至厘米級。

其應用已深入日常生活同各行各界，從車輛導航、物流追蹤、戶外探險，到地質測量、農業耕作同航空航海等，都離唔開 GPS 提供嘅精準時空資訊。