Система GPS (Global Positioning System - всесвітня система визначення координат) була розроблена в кінці сімдесятих років минулого століття. Замовником стало Міністерство оборони США. Через кілька років після запуску систему відкрили для цивільного використання. Офіційна назва її - NAVSTAR - NAVigation System with Timing And Ranging - навігаційна система визначення часу і дальності.
Основний принцип роботи системи лежить в використанні постійно знаходяться на навколоземних орбітах супутників, що передають сигнали прив'язки. Таких супутників не менше 24. Зазвичай їх більше, деякі з них при цьому знаходяться в резерві. У міру необхідності супутники замінюються новими. Термін служби кожного з них складає близько 10 років. Важить супутник системи близько 1 тонни, і має розмах "крил" (сонячних батарей) близько 5 метрів. Супутники обертаються по 6 орбітах, розташованим на висоті близько 18000 км, з періодом обертання навколо Землі 12 годин. Управлінням системи займаються кілька наземних станцій спостереження, розташованих на тропічних островах і контрольованих центральним пунктом управління в Колорадо-Спрінгс (США). Нахил орбіти до земного екватора - 55 градусів, кут між площинами орбіт - 60 градусів.
Місця розташування GPS приймача обчислюється на основі вимірювання затримки проходження радіосигналу від декількох супутників і обчислення на основі цих вимірів географічних координат і висоти над рівнем моря. Сигнал кожного супутника містить псевдовипадковий код (PRN - PseudoRandom Number code), ефемериди (ephimeris) і альманах (almanach). Псевдовипадковий код служить для ідентифікації супутника - джерела сигналу.
Ефемериди - координати даного супутника в навколоземному просторі. Вони передаються на супутник з центру управління.
Альманах - містить дані про те, де повинні знаходиться супутники в даний момент і їх стан - робоче чи ні.
Цей набір даних передається супутником з великою частотою. Для визначення свого місця розташування електроніка GPS-приймача розраховує різницю в часі відправлення сигналу з супутника згодом його отримання на Землі. З цієї різниці обчислюється відстань до конкретного супутника. Основою ідеєю визначення координат GPS-приймача є обчислення відстані від нього до декількох супутників, розташування яких вважається відомим, (ці дані містяться в прийнятому з супутника альманасі). У геодезії метод обчислення положення об'єкта по вимірюванню його віддаленості від точок з заданими координатами використовується для тріангуляції.
Очевидно, що сигналу одного супутника недостатньо для визначення свого місцезнаходження - по ньому можливе знаходження десь на поверхні сфери з обчисленим радіусом. По двох супутників місце визначається вже як лінія перетину двох сфер - в загальному випадку це якась окружність. Теоретично, трьох супутників вже досить - обчислення дадуть дві можливі точки, одна з яких буде розташована високо над рівнем моря і тому буде відкинута. Однак, насправді відстань обчислюється з деякою погрішністю, вплив якої тим більше, чим менше кути між напрямками від наступника до супутників. Помилка у визначенні координат коригується обраховуючи сигнали інших супутників. Чим більше супутників використовує приймач, тим з більшою точністю можливо визначення його місцезнаходження.
На сьогоднішній день система GPS дуже широко використовується в навігаційних і картографічних цілях на увазі стабільності і довгого часу своєї роботи. Однак, треба пам'ятати про те, що все ж система ця контролюється військовим відомством однієї країни - США. В даний час активно здійснюється розгортання альтернативних подібних супутникових систем - російська ГЛОНАСС і європейська Galileo. Перспективно створення пристроїв, які будуть використовувати одночасно всі системи для більш точного позиціонування в просторі.