1．空间星座部分
如下图所示，30颗中轨道卫星（MEO）组成Galileo的空间卫星星座。卫星均匀地分布在高度约为23616km的3个轨道面上，每个轨道上有10颗，其中包括一颗备用卫星，轨道倾角为56°，卫星绕地球一周约14h22min，这样的布设可以满足全球无缝隙导航定位。卫星的设计寿命为20年，每颗卫星都将搭载导航载荷和一台搜救转发器。卫星发射采用一箭多星的发射方式，每次发射可以把5颗或6颗卫星同时送入轨道。可以满足发射任务的运载火箭有Ariane-5、Soyue等。
图1 伽利略空间星座部分
卫星的有效载荷在卫星上担负着生成所有的时间和导航信号的任务，包括授时、信号发生器和信号发射部分。为了与目前的搜寻与救援服务系统（COSPAS-SARSAT）相兼容，还需要制作专门的天线，以及频率转换、发射和接受平台。授时部分是有效载荷的核心。由原子钟提供精确的时间参考，由此产生的地面位置误差低于30cm。有两种不同的原子钟，即铷原子钟和氢原子钟。铷原子钟质量为3.3kg，已经进入生产设计阶段，该原子钟由激光泵浦激发铷原子振荡，使其频率达到微波级的6.2GHz。另外还在开发更加精确的被动氢原子微波激射器，这项研究开始于2001年，已经研制了电路板实验模型。氢原子钟最终模型质量为15kg，将直接以1.4GHz的频率振动。这种微波激射器的稳定性非常高，卫星绕轨道运行一周只需要一次地面注入。
信号发生器部分发出导航信号。信号包括4种码，它们首先与导航电文进行模2加，然后调制载波，最后传到发射部分。导航电文中包括关于星历和时钟参考的信息。目前正在研究导航信号及其频率的生成和调制，一个初期的实验电路板已经制成。
发射部分将4个导航信号载波分别放大到50W，然后将这些信号复合到一个输出多路复用器，并传到发射天线。两种功率放大器分别用于Galileo频谱的高、低波段，其工程模型已在2002年底建成；输出多路复用器的工程模型的开发已于2003年初完成；导航天线已在2003年底交付合格的工程模型。无论接收机是直接在卫星下方还是相对卫星只有很低的仰角，这些天线将以类似等通量的能量水平覆盖地球表面。针对搜寻救援服务的有效载荷，正在研发一种专门的发射/接收天线，其工程模型已在2003年底问世。
通信和遥感探测功能将由两种不同的模式支持：在大部分ESA项目中用于跟踪（Tracking）、遥测（Telemetry）和遥控（Command）（TT&C）操作的标准模式和基于扩展谱（speread-spectrum）信号的新模式。
对于卫星上的TT&C 异频雷达收发机，有极为严格的安全和操作要求。特别是，它们在比地球同步卫星更加恶劣的辐射环境中运行。有可能在一定限度内改变遥控和遥测的操作频率，以适应多星发射抗干扰安全及频率调整的需要。另外，测距使用高稳定的地面时钟参考，可以支持时间传输和时钟同步功能。
2．地面控制部分
地面控制部分的两大功能包括导航控制与星座维护以及完好性监控。地面控制部分的构成如下：
（1）两个控制中心（GCC）。两个控制中心是地面控制部分的核心，分别位于法国和意大利。GCC的功能是：控制星座，保证卫星原子钟的同步，完好性信号的处理，监控卫星及由它们提供的服务，还有内部及外部数据的处理。GCC由轨道同步与处理设施（OSPF），精确授时设施（PTF），完好性处理设施（IPF），任务控制设施 （MCF），卫星控制设施（SCF），服务产品设施（SPF）设施组成。
（2）GALILEO上行链路站（GUS）。往返于卫星的数据将通过GALILEO上行链路站的全球网络来传输，其中每个GUS都综合了一个TT&C站和一个任务上行站（MUS）。TT&C站上行链路通过S波段发射，MUS通过C波段发射。
（3）GALILEO监测站（GSS）网络。分布在全球范围的GSS网络接收卫星导航信息（SIS），并且检测卫星导航信号的质量，以及气象和其他所要求的环境信息。这些站收到的信息将通过GALILEO通信网（GCN）中继传输至两个GCC。完好性信息是GALILEO与其他GNSS系统的主要区别。
（4）GALILEO全球通信网络。利用地面和VSAT卫星链路，把所有地面站和地面设施连接起来。
3．区域设施部分（Regional Components）
区域设施部分由完好性监测站（IMS）网络、完好性控制中心（ICC）和完好性注入站（IULS）组成。区域范围内服务的提供者可独立使用Galileo系统提供的完好性上行链路通道发布区域完好性数据，这将确保每个用户能够收到至少由两颗仰角在25°以上的卫星提供的完好性信号。全球最多可设8个区域性地面设施。在欧洲以外地区由专门对该地区Galileo系统进行完好性监测的地面段组成独立区域设施，区域服务供应商负责投资、部署和运营。
4．局域设施部分（Local Components）
Galileo局域设施部分将根据当地的需要，增强系统的性能，例如 在某些地区（例如机场港口铁路枢纽和城市市区）提供特别的精确性和完好性，以及为室内用户提供导航服务。局域设备需要确保完好性检测、数据的处理和发射。将数据传输至用户接收机既可以 通过特别的链路，也可以不通过Galileo系统，而采用如GSM或UMTS标准的移动通信网、Loran-C海事导航系统等已存在的通信网。
局域设施部分应包括下列设备：
（1）通过无线数据广播或GSM、UMTS提供本地差分修正信号，用户终端可以用来修正星历和时钟，以及补偿对流层÷电离层延迟误差。
（2）通过无线数据广播或GSM、UMTS提供本地差分数据信号，三载波模糊度解算（TCAR）的用户终端可以用来修正星历和时钟，补偿对流层和电离层延迟误差。
（3）使用单向或双向通信方式（例如通过GSM或UMTS）来协助用户终端确定在复杂环境下的位置。在以用户终端为中心的方式中，单向通信用来向用户终端传递卫星信息（例如星历和多普勒频移），来减少首次锁定时间（TIFF）。与使用新获得的卫星信号相比，用户终端能够更快地确定自己地位置。这种信息能够使用户终端方面减小SIS的跟踪阈值，还可以提高可用性。在以服务为中心的方式中，首先使用双向通信来将用户终端收到的伪距传回中央处理设施，解算位置后再传回用户终端。此后，由于不需要解调及接收附加的卫星信息，就减小了首次锁定时间并增加了跟踪阈值。在以上两种方式下，附加在开放服务（OS）信号上的导频/控制音可以进一步地改进跟踪阈值性能。
（4）提供了本地的辅助“伪卫星”传输，使用户终端就像增加了卫星一样，这可以在视野受限及可用性要求较高的条件下补充可见的卫星。本地测距信息与从Galileo卫星收到的测距信号相对，由于所受到的环境畸变不再一个数量级上，因而质量更高。
5．用户接收机及终端
用户接收机及终端，其基本功能使在用户段实现Galileo系统所提供的各种卫星无线导航服务，它应具备下列功能：
（1）直接接收Galileo的SIS信号；
（2）拥有与区域和局域设施部分所提供服务的接口；
（3）能与其他定位导航系统（例如GPS）及通信系统（例如UMTS）互操作。
另外，Galileo接收机还具有通过集成标准化微芯片来实现其他功能的技术潜力。例如，实现下列功能：
（1）将Galileo微型终端集成进入移动电话，使之具备定位导航功能；
（2）集成航空导航功能，使之应用于飞行器试验；
（3）集成进入车载导航平台，向驾驶员提供定位与交通监测服务。
Galileo卫星导航计划目前正处于来发和确认阶段，在2008年Galileo系统正式建成并进入商业运行之前，其体系界都还可能有所更新。Galileo作为世界上第一个全球民用卫星导航定位系统，将对未来世界科技、经济发展产生重大影响，因而跟踪了解Galileo系统，对于我国将来更好地应用该系统，发展我国的科技与国民经济有着重要的意义。
