merenja udaljenosti od tri ili više GPS satelita. Svaki satelit emituje
mikrotalasnu sekvencu radio signala koja je poznata prijemniku. Dok prijemnik
prima taj signal, u stanju je da odredi vreme koje protekne od emitovanja
radio signala sa satelita do prijema na svojoj poziciji. Udaljenost prijemnika od
satelita se proračunava na osnovu tog vremena, budući da radio signal putuje
poznatom brzinom. Signal takođe nosi informaciju o trenutnom položaju
satelita sa kog se emituje. Ako se zna udaljenost prijemnika od satelita i
pozicija satelita, poznato je da se prijemnik nalazi negde na sferi određene
dimenzije u čijem je centru satelit. Pošto su poznate pozicije tri satelita i
udaljenost prijemnika od svakog od njih, postupkom trilateracije se može
odrediti pozicija prijemnika. Trilateracija se bazira na činjenici da se tri sfere
seku u najviše dve tačke (od kojih jedna obično nema smisla)

Ovaj princip rada podrazumeva da su časovnici na svim satelitima, kao i

na prijemniku potpuno sinhronizovani, da bi se vremenski razmak između
poznate sekvence signala sa satelita i na prijemniku tačno izmerio. Na
satelitima se nalaze atomski časovnici, veoma precizni i skupi. Međutim,
prijemnik ima daleko manje precizan časovnik, kristalni oscilator. Nedostatak
preciznosti se rešava uvođenjem merenja udaljenosti od još jednog satelita.
Sat na prijemniku uvodi istu vremensku i prostornu grešku kada proračunava
udaljenost od sva četiri satelita. Može se izračunati za koliko treba korigovati
sat da bi se četiri sfere sekle u jednoj istoj tački. Na taj način se sat na
prijemniku neprekidno koriguje. Jedna od primena GPS-a je veoma precizno
računanje vremena i sinhronizacija časovnika .

Tehnički opis sistema

Komponente sistema

GPS sistem se sastoji od tri komponente:

1. komponente u vasioni,
2. kontrolne komponente i
3. korisničke komponente.

Komponenta u vasioni

Slika 1. GPS sateliti u orbiti Zemlje

Komponentu u vasioni čine GPS sateliti u orbiti Zemlje. Broj i raspored satelita
se menjao tokom vremena, a tehnička izvedba napredovala, kako se GPS
sistem razvijao. Blok I sateliti su puštani u rad od 1978. do 1985. godine i do
danas su svi van funkcije.

Originalni koncept Blok II satelita predstavljaju 24 GPS satelita koji se kreću u
6 orbitalnih ravni, ravnomerno raspoređenih u odnosu na Zemlju, koje su
nagnute pod uglom od 55° u odnosu na ekvatorijalnu ravan. Orbitalne ravni
ne rotiraju u odnosu na udaljenje zvezde. U svakoj orbitalnoj ravni se kreću po
4 satelita, po orbitama koje su skoro kružne (ekscentričnost elipse 1°),
međusobno pravilno raspoređeni po kružnici orbite, pod uglom od 90 stepeni.
Prečnik orbita je oko četiri puta veći od prečnika Zemlje i svaki od satelita
jednom obiđe svoju orbitu za 12 časova, tako da u odnosu na površinu Zemlje
svaki satelit svakog dana obiđe istu putanju. Ovaj broj i pravilan raspored
satelita garantuje da se sa svake tačke na Zemlji u svakom trenutku na
horizontu nalazi bar četiri satelita. To su četiri satelita potrebna za određivanje
pozicije GPS prijemnika. ).

Pošto sateliti izlaze iz funckije zbog održavanja, kvarova ili isteka radnog
veka, oko Zemlje kruži više satelita i često ih je aktivno više od 24. U trenutku
sastavljanja ovog članka 30 GPS satelita je u funkciji.

Kontrolna komponenta

Kontrolnu komponentu čine stanice za praćenje satelita, kontrolne stanice i
zemljišne antene. Stanice za praćenje satelita se nalaze na Havajima, Kvajlin
ostrvu, Aknezijskom ostrvu, ostrvu Dijego Garsija i Kolorado Springsu, u
Koloradu. Uloga ovih stanica je da prate kretanje satelita i podatke šalju
glavnoj kontrolnoj stanici u Kolorado Springsu. Tu se vrše proračuni i preko
zemljišnih antena koje se nalaze na Kvajlin ostrvu, Aknezijskom ostrvu, i
ostrvu Dijego Garsija , satelitima se šalju ažurirani podaci o njihovoj tačnoj
poziciji i vremenu. Ažuriranje se vrši dva puta dnevno, čime se vrše fina
podešavanja sistema. Novija generacija satelita je u stanju da međusobno