Det russiske GLONASS, det kinesiske BeiDou og det europeiske Galileo er også satellittnavigasjonssystemer under betegnelsen GNSS.

GPS er utviklet av det amerikanske forsvaret og er et satellittbasert posisjonerings- og navigasjonssystem som gir nøyaktig stedfesting i tre dimensjoner; i koordinatene XYZ. Disse geosentriske koordinatene kan så transformeres til lengdegrad, breddegrad og ellipsoidisk høyde.

GPS-signalet kodes og leses av GPS-mottaker

GPS-satellittene sender ut radiobølger på to frekvenser. GPS-signalet kodes med navigasjonsmeldingen, som kan leses av GPS-mottakere. Informasjon om hvor satellitten befinner seg ligger i navigasjonsmeldingen. Fra disse utsendte baneparametrene kan man beregne posisjonen til en GPS-mottaker.

Referanserammen som benyttes av GPS kalles WGS84 og denne referanserammen har de senere år blitt modernisert slik at den innen én centimeter stemmer overens med den internasjonale terrestriske referanserammen ITRF.

GPS-relaterte feilkilder

For høypresisjonsbrukere av GPS må man korrigere for alle GPS-relaterte feilkilder som blant annet atmosfæreforstyrrelser (ionosfæren og troposfæren) og jordskorpebevegelser som skyldes tidejord, tidevann og atmosfære trykk. I tillegg må man kjenne posisjonen til satellittene i sin bane rundt jorden med stor nøyaktighet. Presise baneparametre beregnes  daglig av den internasjonale GNSS-tjenesten IGS. Dette er en sivil tjeneste som er bygget opp av frivillige bidrag fra geodetiske institusjoner fra hele verden. Kartverket var en av initiativtakerne til dette og har spilt en viktig rolle i denne oppbyggingen.

Landsdekkende nettverk av GNSS-stasjoner

Kartverket drifter et landsdekkende nettverk av om lag 170 GNSS-stasjoner (GPS og GLONASS) som mottar signaler fra disse satellittene.  Data fra stasjonene brukes til jordobservasjon, bestemme landheving, oppmåling av eiendom, anleggsdrift, værvarsling, overvåking av romvær, overvåking av oljeplattformer og mye annet.

Viktig for utviklingen av GPS

Kartverkets oppgradering av det geodetiske jordobservatoriet i Ny-Ålesund på Svalbard er et viktig bidrag når ytelsen til GPS-systemet skal videreutvikles. Det nye observatoriet og det globale nettverket det er en del av understøtter høypresisjons satellitteknologi og etablerer grunnlaget for nøyaktig posisjonering. 

Uten det referansesystemet som observatoriet i Ny-Ålesund sammen med nettverket av jordobservatorier verden over etablerer, vet vi ikke med tilstrekkelig nøyaktighet hvor satellittene er i forhold til jordoverflaten og nøyaktigheten til GNSS vil avta.