全球定位系統或GPS是眾所周知的，它是現代空中導航的重要組成部分，也是FAA NextGen計劃的重要組成部分。
GPS數據允許飛行員獲得精確的三維或四維位置數據。 GPS系統使用三角測量來確定飛機的確切位置，以及速度，軌跡，距離檢查點的距離以及時間。
GPS的歷史
20世紀70年代，美國軍方首次使用GPS作為導航工具。 在二十世紀八十年代，美國政府免費向公眾提供GPS，其中一個問題是：一種稱為選擇性可用性的特殊模式將有助於公眾用戶有目的地降低GPS的準確性，僅保留最準確的軍用GPS版本。
2000年，在克林頓政府的領導下，關閉了選擇性的可用性，並且軍方從中獲益的準確性也向公眾提供。
GPS組件
GPS系統由三部分組成：空間部分，控制部分和用戶部分。
空間部分由大約31顆GPS衛星組成。 美國空軍運行這31顆衛星，再加上3至4顆退役衛星，如果需要的話可以重新啟動。 在任何特定時刻，至少有24顆衛星在特別設計的軌道上運行，確保從地球上幾乎任何一點同時看到至少四顆衛星。
衛星提供的全面覆蓋使得GPS系統成為現代航空中最可靠的導航系統。
控制部分由一系列用於解釋衛星信號並將衛星信號轉發給各種接收機的地面站組成。 地面站包括一個主控站，一個備用主控站，12個地面天線和16個監測站。
GPS系統的用戶部分涉及來自所有不同類型行業的各種接收器。 國家安全，農業，太空，測量和測繪都是GPS系統最終用戶的例子。 在航空領域，用戶通常是飛行員，他們在飛機駕駛艙內顯示GPS數據。
怎麼運行的
GPS衛星在我們上空約12,000英里的軌道上行駛，每12小時完成一次軌道。 它們是太陽能供電的，在中等地球軌道飛行，並將無線電信號傳輸到地面上的接收機。
地面站使用這些信號來跟踪和監視衛星，並且這些站向主控站（MCS）提供數據。 MCS然後向衛星提供精確的位置數據。
飛機中的接收器接收來自衛星原子鐘的時間數據。 它比較信號從衛星到接收機所需的時間，並根據非常準確和特定的時間計算距離。 GPS接收機使用三角測量 - 來自三顆衛星的日期 - 確定精確的二維位置。 至少有四顆衛星在運行中，可以獲得三維位置數據。
GPS錯誤
電離層干擾：來自衛星的信號在通過地球大氣時實際上會減慢。
GPS技術通過平均時間來解決這個錯誤，這意味著錯誤仍然存在但是有限。
- 時鐘錯誤：GPS接收器上的時鐘可能不如GPS衛星上的原子鐘那麼精確，從而產生非常微小的精度問題。
- 軌道誤差：軌道計算可能不准確，導致確定衛星精確位置的模糊性。
- 位置錯誤：GPS信號可能會從建築物，地形上反彈，甚至可能會發生電氣乾擾。 GPS信號僅在接收機能夠“看見”衛星時才可用，這意味著高層建築，密集地形和地下的數據將會丟失或不准確。
GPS的實際使用
GPS在當今航空領域被廣泛用作區域導航的來源。 今天建造的每架飛機幾乎都配備了作為標準裝備安裝的GPS裝置。
通用航空，公務航空和商用航空都已經找到了GPS的寶貴用途。
從基本的導航和位置數據到空速，跟踪和機場位置，GPS是飛行員珍貴的工具。
已安裝的GPS裝置可以批准用於IMC和其他IFR航班 。 儀表飛行員發現GPS在維護態勢感知和飛行儀表進近程序方面非常有用。 雖然手持設備未經IFR批准，但可以作為儀器故障的有用備份，同時也是在任何情況下保持情景意識的有用工具。
飛行VFR的飛行員也使用GPS作為導航工具，並支持傳統的領航和航位推測技術。
所有飛行員都可以在緊急情況下欣賞GPS數據，因為數據庫將允許他們搜索最近的機場，計算路途中的時間，船上加油，日落和日出時間等等。
最近，美國聯邦航空局啟用了WAAS全球定位系統程序，為飛行員引入了一種新的精度方法， 採用垂直制導（LPV）方式的定位器性能 。 這是一種精確的方法，可以使國家空域系統變得更加高效並協助滿足未來國家空域系統的需求。