三边测量是全球定位系统 (GPS) 设备用来确定用户位置、速度和高度的数学技术。通过不断接收和分析来自多颗 GPS 卫星的无线电信号并应用圆形、球体和三角形的几何形状，GPS 设备可以计算到每个被跟踪卫星的精确距离或范围。
三边测量的工作原理
三边测量是三角测量的复杂版本，尽管它在计算中不使用角度的测量。来自单个卫星的数据提供了地球表面大圆形区域内某个点的大致位置。添加来自第二颗卫星的数据允许 GPS 将该点的特定位置缩小到两个卫星数据区域重叠的区域。添加来自第三颗卫星的数据可提供地球表面上该点的准确位置。
所有 GPS 设备都需要三颗卫星才能准确计算位置。来自第四颗卫星（甚至超过四颗卫星）的数据进一步提高了该点位置的精度，并且还允许计算海拔等因素，或者在飞机的情况下，还可以计算高度。GPS 接收器通常同时跟踪四到七颗卫星，并使用三边测量来分析信息。
GPS卫星
在美国国防部保持了24颗卫星中继数据全世界。无论您身在何处，您的 GPS 设备都可以与至少四颗卫星保持联系，即使在树木繁茂的地区或拥有高楼大厦的大都市也是如此。每颗卫星每天绕地球运行两次，定期从大约 12,500 英里的高度向地球发送信号。卫星依靠太阳能运行并有备用电池。
当GPS出现故障时
当 GPS 导航器由于无法跟踪足够多的卫星而接收到的卫星数据不足时，三边测量将失败。大型建筑物或山脉等障碍物也可能会阻挡微弱的卫星信号并妨碍准确计算位置。GPS 设备会以某种方式提醒用户它无法提供正确的位置信息。
卫星也可能暂时失效。例如，由于对流层和电离层中的因素，信号可能移动得太慢。信号也可能会从地球上的某些地层和结构中发出信号，从而导致三边测量误差。
政府GPS技术和系统
GPS 于 1978 年随着第一颗全球定位卫星的发射而引入。直到 1980 年代，它才由美国政府单独控制和使用。由美国控制的由 24 颗现役卫星组成的完整舰队直到 1994 年才投入使用。
GPS 设备不会向卫星发送数据。GPS 设备（例如配备该技术的智能手机）也可以使用电话系统（例如手机信号塔和网络）以及互联网连接来进一步提高定位精度。当使用后两个系统时，GPS 设备可能会向这些系统发送数据。
由于GPS卫星系统归美国政府所有，可以选择性地拒绝或限制访问网络，其他国家也开发了自己的GPS卫星网络。这些包括：
- 中国北斗卫星导航系统
- 俄罗斯的全球导航卫星系统 (GLONASS)
- 欧盟伽利略定位系统
- 印度的印度区域导航卫星系统 (IRNSS)，也称为 NAVIC
