O Sistema de Posicionamento Global, vulgarmente conhecido por GPS, vindo do Global Positioning System, é um sistema de posicionamento por satélite, por vezes incorrectamente designado de sistema de navegação, utilizado para determinar a posição de um receptor à superfície da Terra ou em órbita.

O sistema GPS foi criado e é controlado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América, podendo ser utilizado por qualquer pessoa, gratuitamente, necessitando apenas de um receptor que capte o sinal emitido pelos satélites. O Departamento de Defesa fornece dois tipos de serviços GPS, o Standard e o Precision. Contrariamente ao que inicialmente acontecia, actualmente os dois serviços estão disponíveis em regime aberto em qualquer parte do mundo.

O sistema está dividido em três partes:

  • espacial é composto pela constelação de satélites;
  • controloé formado pelas estações terrestres dispersas pelo mundo ao longo da Zona Equatorial, responsáveis pela monitorização das órbitas dos satélites, sincronização dos relógios atómicos de bordo dos satélites e pela actualização dos dados que os satélites transmitem;
  • utilizadorconsiste num receptor que capta os sinais emitidos pelos satélites.

Um receptor GPS (GPSR) descodifica as transmissões do sinal de código e fase de múltiplos satélites e calcula a sua posição com base nas distâncias entre estes. A posição é dada por latitude, longitude e altitude, coordenadas geodésicas referentes ao sistema WGS84.

O sistema foi declarado totalmente operacional no dia 29 de Setembro de 1995, tendo o seu desenvolvimento custado 10 mil milhões de dólares. Este consiste numa constelação de 28 satélites, sendo 4 suplentes em 6 planos orbitais. Os satélites GPS, construídos pela empresa Rockwell, foram lançados entre Fevereiro de 1978 e 6 de Novembro de 2004. Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20200 quilómetros e a uma velocidade de 11265 quilómetros por hora. Os satélites têm a bordo relógios atómicos, difundindo ininterruptamente o tempo preciso de acordo com o seu próprio relógio, bem como informações adicionais, como os elementos orbitais de movimento, tal como determinado por um conjunto de estações de observação terrestres.

O receptor não necessita de ter um relógio de tão grande precisão, mas sim um estável. O receptor capta os sinais de quatro satélites para determinar as suas próprias coordenadas, e ainda o tempo. Logo, o receptor calcula a distância a cada um dos quatro satélites pelo intervalo de tempo entre o instante local e o instante em que os sinais foram enviados. Descodificando as localizações dos satélites a partir dos sinais de micro ondas e de uma base de dados interna, e sabendo a velocidade de propagação do sinal, o receptor pode situar-se na intersecção de quatro calotes, uma para cada satélite.

Até meados de 2000, o Departamento de Defesa dos EUA impunha a chamada disponibilidade selectiva, que consistia num erro induzido ao sinal GPS, impossibilitando que aparelhos de uso civil obtivessem um erro inferior a 90 metros. Porém, o presidente Bill Clinton foi pressionado a assinar uma lei determinando o fim dessa interferência no sinal do sistema.

O GPS