利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。三维导航是GPS的首要功能，飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新型技术。汽车导航系统由GPS导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。
GPS始于1958年美国军方的一个项目，1964年正式投入使用。20世纪70年代，美国陆、海、空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已布设完成。GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。当用户接收到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比，便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，在航海中被广泛运用，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
卫星技术用于海上导航可以追溯到20世纪60年代的第一代卫星导航系统TRANSIT，但这种卫星导航系统最初设计主要服务于极区，不能连续导航，其定位的时间间隔随纬度而变化。在南北纬度70°以上，平均定位间隔时间不超过30分钟，但在赤道附近则需要90分钟。20世纪80年代发射的第二代和第三代TRANSIT卫星NAVARS和OSCARS弥补了这种不足，但仍需10～15分钟。此外其采用的多普勒测速技术也难以提高定位精度（需要准确知道船舶的速度），主要用于二维导航。
GPS系统的出现克服了TRANSIT系统的局限性，不仅精度高、可连续导航、有很强的抗干扰能力，而且能提供七维的时空位置速度信息。在最初的实验性导航设备测试中，GPS就展示了其能代替TRANSIT和路基无线电导航系统，在航海导航中发挥了划时代的作用。今天很难想象哪一条船舶不装备GPS导航系统和设备，航海应用已名副其实成为GPS导航应用的最大用户，这是其他任何领域的用户都难以比拟的。GPS航海导航用户繁多，其分类标准也各不相同，若按照航路类型划分，GPS航海导航可以分为五大类：远洋导航、海岸导航、港口导航、内河导航、湖泊导航。
不同阶段或区域，对航行安全要求也因环境不同而各异，但都是为了保证航行交通冲突最小化，最有效地利用日益拥挤的航路，保证航行安全，提高交通运输效益，节约能源。
GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。它已经融入到我们的生活当中，成为人类不可或缺的好帮手。
