GPS je skraćenica od "Global Positioning System" - Sistem za globalno pozicioniranje. Služi za tačno određivanje položaja neke tačke (ili položaja u odnosu na neku tačku) na Zemljinoj kugli. Osnovu sistema čini mreža GPS satelita čiji je vlasnik Pentagon. Službeno ime sistema je NAVSTAR i originalno je bio namenjen za vojne svrhe, ali je 1980. stavljen na raspolaganje i za civilne potrebe. Razvoj sistema je počeo 1973. godine, prvi satelit lansiran je 1978, sadašnji broj od 24 aktivna satelita dostignut je 1994, a sistem proglašen potpuno operativnim 1995. godine. Prosečan vek jednog satelita je desetak godina a održavaju se i zamenjuju sredstvima iz budžeta Ministarstva odbrane.
Uz 24 satelita koji se smatraju osnovnim GPS sistemom u novije vreme su postavljeni i dodatni sateliti koji služe za povećanje tačnosti pozicioniranja.
Osim svemirskog segmenta sistem čine i kontrolni segment (mreža zemaljskih kontrolnih stanica sa glavnim centrom u Colorado Springsu, Kalifornija) i korisnički segment – GPS prijemnici korisnika širom sveta.
GPS satelliti obiđu jedan krug oko Zemlje za 12 sati, orbitirajući na visini od 20.200km i krećući se brzinom malo iznad 11.200km/h. Koriste solarnu energiju a imaju i baterije koje im obezbeđuju rad u periodima kada su na tamnoj strani Zemlje.
Korekcije orbite obavljaju se pomoću malih raketnih bustera. Težina jednog satelita je oko 900kg a sa raširenim solarnim panelima prečnik mu iznosi oko 5m. Snaga predajnika je samo 50 vati ili i manje od toga. Sateliti emituju radio signale sa oznakama L1 i L2. Civilni GPS sistem koristi frekvenciju L1 - 1575.42Mhz, UHF opseg. Signali mogu da prođu kroz oblake, staklo ili plastiku ali ne i kroz zgrade i većinu čvrstih objekata.
Svi GPS sateliti imaju satove podešene na isto vreme, za preciznost se brinu po dva atomska časovnika na svakom od njih. Svaki od satelita neprestano emituje signale u kojima su smeštene tri osnovne vrste informacije: pseudorandom kod, efemeris podaci i tzv. almanah.
Pseudorandom kod je "ime i prezime", odnosno oznaka satelita koji šalje signal, i može se pročitati na GPS prijemniku. Efemeris podaci sadrže informacije o statusu satelita ("healthy" ili "unhealthy", tj. može li se u datom trenutku koristiti za navigaciju ili ne), datum i vrlo precizno vreme slanja signala. Ovaj sadržaj je suštinski za određivanje pozicije.
Kada GPS prijemnik (ili da to malo odomaćimo: Grabilica Položajnih Signala) dobije signal, on upoređuje razliku između momenta slanja i trenutnog vremena. Na osnovu te razlike, koja predstavlja vreme putovanja signala od satelita do prijemnika, određuje se udaljenost satelita. Obradom signala sa najmanje tri satelita metodom triangulacije (u osnovi ono što su Nemci radili vozeći se po Beogradu u kamionu sa antenom, ne bi li otkrili odakle Prle i Tihi saveznicima emituju informacije koje će srušiti Treći rajh) moguće je precizno utvrditi poziciju prijemnika na Zemljinoj kugli. A ako se potrudimo da budemo uz prijemnik, onda će to biti i naša pozicija.
Tri satelita su ustvari dovoljna za određivanje 2D koordinata, odnosno geografske širine i dužine. Za određivanje treće dimenzije - nadmorske visine - potrebni su signali sa najmanje četiri satelita.
Kad se ovi podaci kombinuju sa vremenom može se izračunati brzina kretanja, pređeni put, brzina penjanja ili spuštanja, vreme potrebno da se stigne do cilja, itd. GPS prijemnik to i radi: neprestano vredno prima signale, pamti, upoređuje, proračunava...
