一、美国GPS系统简介
GPS是全球卫星导航系统的简称，工作原理是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送某种频率，并加载了某些特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。系统由空间运行的卫星星座、地面控制部分、用户部分等三部分组成。
美国的GPS总共有28颗全球定位卫星，其中4颗是备用卫星，美国仅靠24颗卫星就实现了全球覆盖。为什么卫星这么少，因为美国的航天领域走在世界前沿，抢先占了不少近地轨道。
美国GPS系统
二、日本研制自己的GPS系统理由
美国GPS系统在日本上空运行的时候，运行时间非常短，同时在山峰和高层建筑之间的电波信号太差，所以，导致日本整体使用的GPS信号偏差。
日本建立自己的GPS系统主要目的就是解决美国GPS覆盖力度不够的问题。
准天顶系统卫星
三、研制现状
日本自研的GPS系统叫准天顶系统（QZSS），第一颗卫星是在2010年发射的，2017年的时候，日本追加发射了3颗，目前在地球上空已经有4颗卫星在运行。
后来日本制定了准天顶卫星系统的增强计划，目标是从当前的4颗增加到11颗。预计2023年（就是今年）完成。
准天顶的地球轨道同步卫星主要部署在日本和澳大利亚上空，下一步强化后，将替代GPS，为本国任意地方的定位提供支持。例如可以使得日本汽车导航系统的检测精度得到大幅提高，误差控制在1米以下。
美国GPS系统
四、为什么日本很难搞出来
准天顶系统当初是作为GPS系统的补充系统使用的，为了避免GPS终端需要升级才能兼容准天顶系统，系统的定位编码初期就采用了和GPS相同的编码形式。连星载原子钟都和GPS相同，完全受制于GPS时（GPS time scale GPST）。
准天顶系统使用的JGS坐标系统，相对于GPS使用的WGS48地理坐标参考系统的误差只有0.02米，也是聊胜于无。
日本想把准天顶系统改成11星定位有以下几个难点：
和美国GPS完全分割，意味着从原子钟到编码形式都必须有一套区别于已有的4大导航系统的新标准，并且之前的GPS增强任务能不能兼容又成了新的问题。
美国GPS系统
另外目前卫星需要QZSS和GPS联合主检测站的支持，如果所有信息都从日本自己的QZSS走，美国GPS方会不会有意见？11星定位方案肯定不如目前的GPS增强方案。
日本导航技术发展之初给自己的定位就是美国GPS打下手，已经完全是GPS的形状，指望再加7颗卫星就能“独立”自主，技术和非技术的难题远超过发射7颗卫星这么简单。
还有从商业化角度出发，没有人愿意将仅限日本周边使用的系统接收机商品化。GPS设备并不是自产自销，而是一种世界性商品，因为大家需要的是能在世界范围内使用的器材，仅限日本使用的系统是不受欢迎的。
由于使用的不是世界标准，所以价格会变得非常昂贵，导致日本人也买不起，就算产品拥有高性能也不会普及。
还有一点，太高精度的定位功能其实并没有什么实际用处，即便定位误差缩小到厘米，也没有多少产业领域能够有效利用。GPS精准度只需把握到“米”就足够了，其余的信息可以通过“周边环境识别”手段来掌握。
以汽车为例，即便单向车道在进行紧急施工，汽车在驾驶途中也能够利用光学手段识别并根据路况变更车道。但是，如果靠厘米级的定位行驶就非常危险，因为如果没有事先通知，就会“正确地”驶入施工现场，这就尴尬了！无人机也是如此，不管是物资运输还是航空写真摄影都不需要精确到厘米单位。
中国北斗系统
最后一点，就算准天顶系统完成增强计划，增加到11星。也只是区域性的GPS系统，离覆盖全球的目标距离太远！
日本的准天顶系统跟美国GPS系统、中国北斗系统相比，差距不是一点半点。就算跟欧盟“伽利略”系统、俄罗斯“格洛纳斯”系统比，差距也很大。