Система GPS (Global Positioning System - Система Глобального Позиционирования) -система, позволяющая определять местоположение объектов в любой точке поверхности земли с очень высокой точностью координат и временем. Система работает с помощью группы спутников, расположенных на промежуточной орбите вокруг Земли. Система GPS также имеет другое название - система NAVSTAR.
Система GPS была создана и управляется Министерством Обороны Соединенных Штатов, но в настоящее время она может использоваться любым человеком абсолютно бесплатно.
Система GPS делится на три сегмента: космический сегмент, наземный сегмент управление и пользовательский сегмент. Космический сегмент состоит из группировки спутников, которые осуществляют постоянную передачу навигационных сигналов GPS. Сегмент управления включает в себя сеть наземных станций. Они расположены в различных точках земного шара и получают сигналы со спутников, синхронизируя его с атомными часами, которые расположены на спутнике и корректируют передаваемые спутником данные. Часть станций способны передавать на спутники корректирующие данные, тем самым координируя работу системы в целом. Спутники GPS нового поколения способны передавать управляющие сигналы, полученные с земли, друг другу. Пользовательский сегмент представляет собой GPS приемники различного назначения. GPS приемник декодирует сигналы, полученные со спутников и вычисляет свое положение путем "трилатерации" Для полного решения навигационной задачи (определние своей широты, долготы и уровня над морем в определенное время) требуется наличие корректного сигнала минимум с 4 спутников.
У GPS-приемника нет точных часов, но имеются часы с хорошей стабильностью хода в течение короткого времени Приемник вычисляет расстояние до каждого из четырех спутников путем расчета разницы во времени между сигналами спутника и местным временем. Это расстояние называется "псевдодальность". Местоположение спутника определяется сравнением его сигнала с внутренней базой данных. Приемник должен быть расположен в месте пересечения четырех сигналов с радиусом, который равен одинаковой задержке времени между спутником и приемником, помноженной на скорость радио сигнала. Поскольку у приемника нет точных часов, он очень точно измеряет разницу между получениями сигналов и далее по точке пересечения трех гиперболоид вращений вычисляет точную информацию о своем положении. Если известна высота приемника над уровнем моря, то достаточно сигналов с трех спутников для вычисления местоположения.