GPS چگونه موقعیت خود را تشخیص می دهد

گیرنده GPS بر اساس اصل trilateration سه بعدی و با محاسبه فاصله خود از چهار ماهواره موقعیت خود را تشخیص می دهد. به این ترتیب که اگر به مرکز هر ماهواره و به شعاعی که GPS

از آن فاصله دارد یک کره فرضی در نظر بگیریم GPS روی سطح هر کدام ازاین کره ها قرار می گیرد بنابراین محل GPS محل تلاقی چهار کره فرضی است که دقیقاً یک نقطه را مشخص می کنند. محل تلاقی دو کره یک دایره محل تلاقی کره سوم با دو کره قبلی دو نقطه، و محل تلاقی کره چهارم با سه تای قبلی یک نقطه را مشخص خواهد کرد. از کره زمین هم می توان به عنوان یک از این کره ها استفاده کرد. چرا که از دو نقطه ای که از محل تلاقی سه کره بدست می آید معمولاً فقط یکی روی سطح زمین خواهد بود. به این ترتیب برای پیدا کردن موقعیت حتی سه ماهواره هم کافی است ولی معمولاً برای بدست آوردن دقت بیشتر از تعداد بیشتری (حداقل چهار ماهواره) استفاده می شود.
GPS برای اندازه گیری فاصله خود از ماهواره ها از سیگنال های رادیویی استفاده می کند این سیگنال ها که در حقیقت امواج الکترومغناطیس هستند با سرعت نور (300 هزار کیلومتر در ثانیه) حرکت می کنند اگر گیرنده بتواند مدت زمانی که این سیگنال ها در راه بوده اند محاسبه کند می تواند فاصله اش از هر ماهواره را تشخیص دهد.
ماهواره ها از زمان مشخصی (مثلاً نیمه شب) شروع به ارسال یک دنباله از کدها می کنند. گیرنده GPS هم از همان زمان ایجاد این دنبال از کدها را شروع می کند هنگامی که سیگنال ارسالی از طرف ماهواره که حاوی آخرین کد در زمان ارسال است به GPS می رسد GPS بر اساس دنباله کدهای خود می تواند متوجه تاخیر زمانی که دریافتی شده و به این ترتیب زمان سپری شده را محاسبه کند. حاصل ضرب این زمان در سرعت انتشار امواج فاصله GPS از ماهواره است GPS پس از بدست آوردن فاصله خود از چند ماهواره موقعیت خود را تشخیص می دهد.
بعضی از گیرنده ها GPS با استفاده از امکانات و اطلاعات جانبی می توانند بسیار مفید باشند. برای مثال با افزودن نقشه راه های یک منطقه به حافظه GPS این دستگاه می تواند به راحتی در یافتن مسیر و همچنین موقعیت در جاده رانندگان را یاری کند.