GPS प्रत्यक्षात उपकरणाचे स्थान कसे मोजते?

GPS त्रिकोणमितीय स्थाननिश्चिती (ट्रायलॅटरेशन) या तत्त्वावर चालते. प्रत्येक उपग्रह स्वतःचे नेमके स्थान आणि सिग्नल नेमके कधी पाठवले याची माहिती प्रसारित करतो. रिसीव्हर सिग्नल पाठवण्याची आणि पोहोचण्याची वेळ यांची तुलना करून प्रत्येक उपग्रहापासूनचे अंतर काढतो, आणि चार किंवा अधिक उपग्रहांची माहिती मिळाल्यावर तो स्वतःचे स्थान व वेळेतील त्रुटी दोन्ही निश्चित करतो. रेडिओ सिग्नल प्रकाशाच्या वेगाने प्रवास करत असल्याने वेळेतील अगदी छोटी चूकही अंतरात मोठी चूक घडवते, म्हणूनच उपग्रहांवर नॅनोसेकंद अचूकतेची अणुघड्याळे बसवलेली असतात.

कॅमेरावर आधारित यंत्रणेला प्रचंड बँडविड्थ लागेल आणि ती ढगाळ हवामानात किंवा रात्री निकामी ठरेल. रडार-प्रतिध्वनी पद्धतीत प्रत्येक उपकरणाचा सक्रियपणे शोध घ्यावा लागेल, जे इतक्या अंतरावर एकाचवेळी अब्जावधी उपकरणांसाठी अव्यवहार्य ठरते.

इथे सापेक्षतावादाचाही भाग येतो: उंचीवर गुरुत्वाकर्षण कमी असल्याने उपग्रहावरील घड्याळे वेगाने चालतात, पण कक्षेतील वेगामुळे ती थोडी संथ चालतात. अभियंते या दोन्ही परिणामांची भरपाई करतात, अन्यथा GPS स्थाननिश्चिती एका दिवसात किलोमीटरभर चुकीची ठरू शकते.