Bagaimana GPS bekerja, kita bisa bagi menjadi 5 tahapan atau konsep GPS itu bekerja sebagai berikut :
1. Dasar dari GPS adalah konsep triangulasi dari beberapa satelit. Metode triangulasi merupakan metode penentuan titik menggunakan prinsip-prinsip segitiga
2. Untuk melakukan proses triangulasi, receiver GPS mengukur jarak dengan dasar waktu yang diperlukan oleh sinyal radio untuk melakukan perjalanan dari transmitter yang ada di satelit ke receiver GPS kita.
3. Untuk mengukur lamanya waktu perjalanan, GPS memerlukan waktu yang sangat akurat dimana dicapai dengan melakukan beberapa trik atau cara.
4. Seiring dengan jarak, Kita juga harus mengetahui secara tepat dimana posisi satelit GPS berada. Kuncinya adalah mengetahui tinggi orbit satelit GPS dan memantau satelit GPS itu dalam orbital.
5. Terakhir, Anda harus mengkoreksi untuk setiap keterlambatan sinyal radio GPS setelah melewati perjalanan melalui lapisan Atmospere
Dibalik itu semua, sebenarnya ide dasar penghitungan posisi menggunakan GPS adalah kita menggunakan posisi satelit GPS yang berada di ruang Angkasa dijadikan titik referensi untuk menentukan posisi titik di bumi. Dengan pengukuran yang sangat akurat jarak dari minimal 3 satelit GPS kita dapat menentukan posisi di manapun di bumi dengan metode triangulasi.
Geometri satelit GPS
Misal kita mengukur jarak kita dari satelit dan diperoleh hasil 11.000 mil. Perlu diketahui dengan jarak 11000 mil dari satelit yang sangat jauh, semua akan terlihat cakupan yang luas dan seolah-olah bumi yang dilihat dari satelit terpusat menjadi satu titik. Yang jadi pertanyaan, bagaimana kita dapat mengukur jarak dari sesuati yang bergerak? Jawabannya sama yaitu dengan menghitung berapa lama waktu yang diperlukan untuk mengirim sinyal dari satelit GPS ke tempat receiver GPS itu berada. Jadi dimanapun receiver GPS itu, di pesawat udara, kapal laut atau kendaraan di darat tidak menjadi masalah.
Perlu diingat pula bahwa mengukur perjalanan waktu sinyal radio GPS itu merupakan suatu hal yang penting, sehingga settingan waktu pada receiver GPS harus benar-benar tepat. Seandainya setting waktu receiver GPS berhenti ataupun berbeda seperseribu detik pun itu berpengaruh. Begitupula jam atau setting waktu GPS Satelit, jamnya mati atau telat seperseribu detik, maka dengan konversi kecepatan cahaya, kesalahan sinyal yang ditransmisikan errornya sekitar 200 mil. Tapi tenang, di bagian satelit GPS telah menggunakan jam yang sangat akurat, karena satelit GPS dilengkapi dengan jam atom di dalamnya.
Bagaimana dengan jam receiver GPS kita yang di bumi ?
Harap diingat bahwa keduanya antara satelit GPS dengan receiver GPS harus benar-benar sinkron terhadap masing-masing code pseudo randomnya, untuk membuat system GPS berjalan benar. Apabila receiver GPS kita memerlukan jam atom (dimana biayanya sekitar 50 ribu dollar sampai 100 ribu dollar), maka GPS menjadi teknologi yang tidak berguna, karena tentunya kita susah untuk mengeluarkan uang sebesar itu untuk sebuah teknologi.
Untungnya para pakar GPS mencoba dengan ide jitunya memberikan trik-trik mengenai akurasi jam pada receiver GPS kita. Trik ini merupakan salah satu elemen kunci dari GPS dan telah ditambahkan manfaat keakuratan jam atom pada GPS receiver. Rahasia untuk mendapatkan waktu yang tepat adalah dengan melakukan pengukuran atau pengamatan satelit GPS lebih banyak. Benar, dengan menggunakan pengukuran 3 satelit GPS, maka dapat menentukan posisi suatu titik dalam suatu bentuk ruang 3 dimensi, begitu juga dengan mengukur menggunakan 4 satelit GPS dapat mendapatkan hasil lebih baik.
