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Principe du système de localisation GPS 
| Généralités : Le principe de localisation GPS repose sur l'émission de signaux codés véhiculés par une onde porteuse, selon deux modes de fonctionnement : - un mode précis de positionnement à priori réservé à des utilisateurs identifiés (code P ; précision de l'ordre de 10m) - un mode standard de positionnement, sans restriction d'utilisation (code C/A ; précision de l'ordre de 100 m). Un récepteur reçoit donc simultanément les signaux codés en provenance de plusieurs satellites situés à des distances différentes du lieu d'observation. Le décodage de ces signaux permet d'évaluer ces distances et d'en déduire la position du récepteur dans un référentiel géodésique connu (WGS 84). La précision peut être améliorée par méthode différentielle (DGPS), en s'aidant d'une station de référence proche de l'endroit où l'on effectue les mesures. A noter que la précision centimétrique nécessaire dans des domaines tels que la géophysique requiert le traitement d'informations sur la phase de l'onde porteuse elle-même, opération qui ne peut être effectuée qu'en différé, à l'aide d'un système de traitement spécifique. Eléments d'explication : L'onde porteuse émise par un satellite GPS se propage dans toutes les directions à la vitesse c = 300 000 km.s-1. Le front de l'onde est donc sphérique. Lorsque ce front d'onde rencontre la surface terrestre considérée comme sphérique, l'intersection est un cercle. Sur le schéma ci-dessous, un signal de très courte durée véhiculé par l'onde porteuse émise par le satellite 1 atteint tous les points du cercle rouge au même instant.
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Précision des mesures : Globalement, la précision du système GPS dépend étroitement de la qualité de mesure du temps (un signal véhiculé par une onde progresse de 3 m en 10 milliardièmes de seconde !). La précision de localisation dépend donc des performances des horloges, de la synchronisation des horloges des satellites, de la connaissance du décalage de temps entre l'horloge du récepteur et celles des satellites, et aussi de la connaissance des paramètres susceptibles d'influer sur la vitesse de propagation des ondes. Le "DOP" : Pour l'utilisateur, la précision dépend également des positions des satellites dans le ciel, par rapport au lieu de réception. Il est aisé de concevoir que si les satellites reçus sont dans la même direction et au ras de l'horizon, le calculateur aura bien du mal à localiser correctement le récepteur. Le "DOP" (Dilution of Precision) est un paramètre qui permet d'estimer la qualité de la mesure effectuée en fonction de l'azimuth et de l'élevation de chacun des satellites dont les signaux sont reçus au lieu d'observation.
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