我们知道卫星保持在正确的运行轨道。将正确的运行轨迹编成星历，注入卫星，且经由卫星发送给GPS定位器。正确接收每个卫星的星历，就可确知卫星的准确位置。

        GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间信息。GPS定位器接收此信息，使与自身的时钟同步，就可获得准确的时间。所以，GPS定位器除了能准确定位之外，还可产生精确的时间信息。

        由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。

        从GPS使用原理可以知道，GPS定位器并不发射信号，它仅仅接收卫星发射数据进行运算后解决定位问题。但是如果在城市高楼区中，常常面临的是搜星的数目量少，实际使用过程中，一般情况三颗星基本可以初步定位，如下图。由此可确定横向坐标、纵向坐标及高度。