Järjestelmä koostuu vähintään 24 kiertoradoilla olevaa satelliittia, jotka lähettävät ajoitettua signaalia. Vastaanotin laskee sijainnin ja ajan trilateroinnin avulla käyttämällä vähintään neljää näkyvää satelliittia, mikä tuottaa kolmiulotteiset koordinaatit sekä GPS-ajan. Luotettavaan tuhansien kilometrien mittaiseen taustatekijään kuuluu alustavan aikakellon ja lähetysten koordinointi.
Historia ja kehitys: GPS:n kehitys alkoi 1970-luvulla sotilaallisen tarvetta varten, ja järjestelmä on ollut käytössä laajasti 1990-luvulta lähtien. Siviilikäyttö on kasvanut räjähdysmäisesti, ja järjestelmää on modernisoitu jatkuvasti, mukaan lukien uusien satelliittien ja signaalin parannusten käyttöönotto sekä täydennysominaisuudet, kuten paremman vastaanoton ja lisävarmennuksen mahdollistaminen.
Sovellukset kattavat laajan kirjon: ajoneuvo- ja laivailu navigointi, kartoitus ja geodesia, rakennus- ja maatalousprojektit, hätänavigointi sekä älypuhelimien ja kuluttajalaitteiden paikannus. Asteittainen keskittyminen multimoduulisiin GNSS-ratkaisuihin ja paikkatiedon hyödyntäminen ovat lisääntyneet.
tarkkuuden, mutta augumentointiyhteyksillä ja satelliittijärjestelmäkoosteilla saavutetaan usein metrin tai jopa senttimetritasoa. RTK- ja PPP-tekniikat sekä maanlaajuiset paikannusjärjestelmät parantavat tarkkuutta monin tavoin.
Rajoitteet ja haasteet: signaalin saanti voi estyä rakennusten, puiden tai kanjonien katveessa; multipath-ilmiö sekä ionosfäärinen ja troposfäärinen viive vaikuttavat tarkkuuteen. Jamming ja spoofing ovat turvallisuus- ja luotettavuusuhkia, ja käytännön sovelluksissa korostuu myös oikea-ajan ja kalibroinnin merkitys.
Tulevaisuus: GPS-tekniikkaa kehitetään edelleen GPS III -satelliittien, uuden signaalin sekä M-koodin avulla kohti entistä parempaa kantamaa ja vastustuskykyä. Lisäksi useamman GNSS-järjestelmän, kuten Galileon, GLONASSin ja BeiDouin, yhdistäminen parantaa luotettavuutta ja tarkkuutta ympäri maailmaa.