Какво представлява GPS (Global Positioning System) системата? Тя се състои от 24 спътника, изпратени в орбита от правителството на САЩ с чисто военни цели, но от 80-те години възможностите й са достъпни и за цивилното население. Тя работи 24 часа в денонощието, покрива всяко кътче от света и за ползването й не се изисква плащане на никаква абонаментна или инсталационна такса. Принципът на работа е следния: спътникът изпраща сигнал до GPS-приемника на земята и сравнява часа на изпращане с часа на приемане. При наличието на поне три спътника местоположението на приемника се регистрира с достатъчна точност за да се определи къде се намира приемното устройство, респективно превозното средство или какъвто и да е движещ се обект. Ако спътниците са четири или повече, вече има възможност да се определи и надморската височина, да се изчислят скорост, посока, изминато разстояние и всичко свързано с движението. Акуратността на GPS сигнала е до толкова прецизна, че времето може да бъде определено с точност до една милионна част от секундата. Аналогична е точността за определяне на скоростта и местоположението на обекта.

 

1.Космически:
Космическият сегмент се състои от групировка от минимум 24 оперативни GPS спътника, разположени в 6 геоцентрични орбитални равнини, съдържащи по 4 спътника с наклон на орбитата спрямо екватора под ъгъл 55°. Спътниците са разположени така, че във всеки момент и във всяка точка на Земята да се виждат най-малко 4 от тях. Всеки спътник има на борда 4 атомни часовника и извършва една пълна обиколка на своята орбита за 11 часа и 58 минути (половин звезден ден).GPS-спътниците излъчват сигнал на две носещи честоти: L1 (1575,42 MHz) и L2 (1227,60 MHz), които са кратни на стандартната честота (10,23 MHz) на атомните часовници на борда и са модулирани с C/A- („coarse acquisition“) и P- („precise“) кодове. Целта на използването на две честоти е елиминирането на грешката, получена от закъснението на сигнала при преминаването му през йоносферата. От тези честоти и кодове единствено L1- и C/A-код са достъпни за цивилните потребители, останалите са запазени за военни цели.Съществуват 3 категории GPS-спътници: Блок I: извеждани в орбита между 1978 и 1985. Този тип спътници имат продължителност на живота около 4,5 години и вече не са активни. Основната разлика между тях и другите версии е, че спътниците от този тип нямат възможност да деградират сигнала. Блок II и IIa: извеждани в орбита след 1985 и имат продължителност на живота около 7,5 години. Спътниците от този тип имат възможност да деградират сигнала. Блок IIr: извеждани в орбита след 1996 и имат продължителност на живота около 10 години. В спътниците от този тип е добавена възможност за комуникация между тях.

2.Контролен:
Контролният сегмент се състои от 5 наблюдателни наземни станции, разположени по целия свят; наземни антени и един главен контролен център в Колорадо Спрингс, които контролират работата на всеки спътник и са отговорни за измерване параметрите на орбитите на спътниците и на отклонението на часовниците, прогнозиране на параметрите на орбитите, синхронизирането на атомните часовници, подаване на данни за препредаване от сателитите.

3.Потребителски:
Потребителският сегмент се състои от GPS приемници, използващи се както за военни, така и за цивилни приложения. GPS приемникът декодира времеви сигнал, подаван от атомните часовници на няколко сателита, и изчислява позицията си с помощта на трилатерация (сходен, но различен от триангулацията метод). В момента съществува голямо разнообразие от GPS приемници, които се различават по много показатели, като точност, форма, приложение, цена и т.н. GPS приемници се използват главно за навигация в пътния, морския и авиационния транспорт, в селското стопанство, както и за точно определяне на времето и синхронизация в някои области на индустрията. Модели на сравнително евтини приемници, които се съчетават с компютри, PDA или други устройства, са достъпни за потребителите и могат да бъдат използвани за навигация на автомобили, при спортни състезания, планински преходи и дори за водачи на слепи хора.