Global Positioning System, zvyčajne nazývaný GPS (armáda USA ho označuje ako NAVSTAR GPS - NAVigation Signal for Timing And Ranging), je satelitný navigačný systém používaný na zistenie presnej pozície a poskytujúci veľmi presnú časovú referenciu takmer kdekoľvek na Zemi alebo zemskej orbite. Používa zostavu aspoň 24 satelitov na strednej zemskej orbite.
Je schopný poskytovať údaje o polohe nezávisle na počasí 24 hodín denne. Ide o pasívny družicový dĺžkomerný systém. Cieľom prevádzkovateľa tohto systému, Ministerstva obrany USA, pôvodne bolo, aby vojenské jednotky mohli presne určovať polohu, rýchlosť a čas v jednotnom referenčnom systéme. Z uvedeného vyplýva, že systém bol vyvíjaný najmä pre vojenské účely, ale americký kongres neskôr schválil jeho využitie s určitými obmedzeniami aj pre civilný sektor.
Ako GPS pracuje
To, čo sa deje v každom GPS prijímači by sme mohli opísať ako určovanie polohy meraného bodu z priesečníku guľových plôch, ktorých polomer je daný meranými vzdialenosťami. Tento systém sa nazýva tiež dĺžkomerný systém. Meranou veličinou je doba šírenia rádiového signálu z družicovej antény k anténe GPS prijímača tdi. Rýchlosť šírenia signálu je rovná rýchlosti svetla. Každá družica v navigačnej správe okrem iných údajov posiela aj parametre svojej dráhy (efemeridy) z ktorých vieme vypočítať aktuálnu polohu družice (XS, YS, ZS). Keď poznáme súradnice družíc, môžeme polohu užívateľa (X, Y, Z) určiť vypočítaním sústavy troch rovníc o troch neznámych. Problém merania polohy by bol jednoduchý, keby časové základne (hodiny) družice a užívateľa boli synchrónne. Hlavný problémom je doba, ktorá uplynie medzi vyslaním diaľkomerného signálu z GPS družice a jeho prijatím užívateľským GPS prijímačom. Časová základňa užívateľského zariadenia je posunutá o neznámy časový interval Dt, ktorý môžeme prepočítať na vzdialenosť b = c Dt (kde c je rýchlosť svetla). K neznámym súradniciam užívateľa pristupuje teda neznáma b a pre výpočet polohy potrebujeme celkom štyri rovnice
(xi - x)2 + (yi - y)2 + (zi - z)2 = Di + b
Di = c tmi
i = 1, 2, 3, 4