سیستم مکان یابی جهانی (GPS)، یک سیستم موقعیت یاب جهانی است که حداقل توسط  بیست و چهار ماهواره تشکیل شده است. GPS در هر شرایط آب و هوایی، در هر نقطه از جهان، 24 ساعت شبانه روز، بدون هزینه اشتراک کار می کند. این سیستم قابلیت های حیاتی برای کاربران نظامی، مدنی و تجاری در سراسر جهان را فراهم می کند.  وزارت دفاع ایالات متحده (DOD ایالات متحده) ابتدا این ماهواره ها را برای استفاده نظامی از مدار زمین قرار داد اما در دهه 1980 از آنها برای مقاصد غیر نظامی نیز استفاده شد.

نحوه عملکرد GPS

ماهواره های GPS در یک مدار دایره ای شکل حرکت کرده و در طول روز دو بار زمین را دور می زنند.  هر ماهواره سیگنال و پارامترهای مداری منحصر به فرد را فراهم می کند. این سیگنال ها به دستگاه های GPS امکان می دهند تا مکان دقیق ماهواره را رمزگشایی کرده و محاسبه کنند. گیرنده های GPS نیز  از این اطلاعات برای محاسبه دقیق مکان کاربر استفاده می کنند.

اساسا گیرنده GPS برای اندازه گیری فاصله از هر ماهواره از مدت زمان دریافت سیگنال ارسال شده استفاده می کند. با اندازه گیری های از راه دور از چند ماهواره، گیرنده می تواند موقعیت کاربر را تعیین کرده و آن را به صورت الکترونیکی نمایش دهد تا بتواند به عنوان مثال مسیر در حال اجرا را اندازه گیری کند، زمین گلف را نقشه بگذارد، راهی برای خانه یا ماجراجویی در هر نقطه پیدا کند.

برای محاسبه موقعیت 2D (عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی) و حرکت مسیر، یک گیرنده GPS باید حداقل به سیگنال 3 ماهواره متصل شود. برای تعیین موقعیت 3D خود (عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و ارتفاع) نیاز به حداقل 4 سیگنال ماهواره است. هنگامی که موقعیت شما مشخص شده است، واحد GPS می تواند اطلاعات دیگر را محاسبه کند، مانند:

• سرعت
• موقعیت
• مسیر
• فاصله سفر
• فاصله تا مقصد
• زمان طلوع و غروب خورشید

گیرنده های GPS امروزه به لطف طراحی چند کاناله موازی بسیار دقیق هستند. بعضی از عوامل اتمسفر و دیگر منابع خطا می تواند بر دقت گیرنده های GPS تأثیر بگذارد. دقت برخی از گیرنده های GPS Garmin توسط WAAS (سیستم تقویت عرضی) بهبود یافته است. این قابلیت می تواند دقت را با توجه به اصلاحات جوی تا 3 متر بهبود بخشد. لازم به ذکر است برای استفاده از ماهواره های WAAS هیچ تجهیزات و هزینه های اضافی لازم نیست.

گارد ساحلی ایالات متحده، شایع ترین سرویس تصحیح DGPS، شامل شبکه ای از برج هایی است که سیگنال های GPS را دریافت می کنند و یک سیگنال تصحیح شده توسط فرستنده های بلوتوث ارسال می کنند. برای دریافت سیگنال تصحیح شده، کاربران باید علاوه بر GPS خود، یک گیرنده و آنتن بلوتوث داشته باشند.