El sistema GPS (Global Positioning System) o Sistema de Posicionamiento Global es un sistema compuesto por una red de 24 satélites denominada NAVSTAR, situados en una órbita a unos 20.200 km. de la Tierra, y unos receptores GPS, que permiten determinar nuestra posición en cualquier lugar del planeta, de día o de noche y bajo cualquier condición meteorológica. La red de satélites es propiedad del Gobierno de los Estados Unidos de América y está gestionado por su Departamento de Defensa (DoD).

El GPS fue creado con el objetivo de satisfacer los requerimientos de las fuerzas militares en la determinación exacta de posición, velocidad y tiempo, en un sistema de referencia común, en o cerca de la Tierra, para cualquier condición climática. 

  El posicionamiento con GPS significa  proporcionar la latitud y longitud del punto en el que nos encontramos sobre la superficie terrestre. La mayoría de los receptores proporcionan los valores de estas coordenadas en unidades de grados (°) y minutos ('). Tanto la latitud como la longitud son ángulos y por tanto deben medirse con respecto a un ángulo de referencia bien definido. 
    Hoy en día el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) está disponible en dos formas básicas: SPS, iniciales de Standard Positioning Service (Servicio de Posicionamiento Estándar), y PPS, siglas de Precise Positioning Service (Servicio de Posicionamiento Preciso). 
    El SPS proporciona la posición absoluta de los puntos con una precisión de 100 m. El código PPS permite obtener precisiones superiores a los 20 m; este código es accesible sólo a los militares de Estados Unidos y sus aliados, salvo en situaciones especiales. 

A la hora de seleccionar un GPS  se deberá tener en cuenta algunas características físicas principales: 
· TAMAÑO: Actualmente existen de tipo portátil, que imitan a la perfección a un teléfono móvil y caven en la palma de la mano.
Éstos tienen un peso de aproximadamente 250 gramos (incluidas las pilas). 
· CARCASA: Hoy en día existen las carcasas resistentes al agua o impermeables; si bien siempre hay que tener en cuenta que en ningún caso un GPS no está preparado para ser sumergido. 
· PANTALLA: Lo que debe tener en cuenta, por encima de sus medidas, es su resolución. Si puede, decántese por pantallas de cristal líquido de alto contraste con luz de fondo electroluminiscente.
 Esta pantalla es la parte más sensible del GPS, por lo que deberá salvaguardarla de golpes o de cambios bruscos de temperatura. 
· TIPO DE ALIMENTACIÓN: Actualmente muchos de los GPS utilizan pilas AA, con una duración media de unas 22 horas (aunque por supuesto dependerá del uso que se de al aparato). Además muchos fabricantes ofrecen accesorios que permiten conectarlo a una fuente de alimentación alterna para ser “recargados”. Existen también cables para la conexión a la corriente o a una batería. 
Características de los satélites GPS:
   - La energía de transmisión es de 50w o menor.
   - Cada satélite transmite en 3 frecuencias. Los equipos GPS civiles usan la frecuencia L1 de 1575.42 MHz
   - El tiempo de vida de los satélites es de 10 años. Continuamente se están construyendo satélites nuevos y poniéndolos en órbita.
Características de NAVSTAR GPS 
Cualquier sistema satelital como NAVSTAR está constituido por tres segmentos: 
•Segmento espacial, 

• Segmento de control, y 

• Segmento del usuario 
    El segmento espacial NAVSTAR GPS está constituido por una constelación de 24 satélites localizados a 20,200 Km. de la superficie de la tierra. La tabla I, describe la constelación NAVSTAR GPS y la constelación de satélites GLONASS (Global Navigation Satellite System) del Gobierno Ruso. Estos dos sistemas tanto el ruso como el estadounidense son similares en operación y en características de los satélites. Los satélites son una parte esencial ya que estos son los que emiten constantemente las señales hacia los receptores GPS, cubriendo todo el globo terrestre.
El segmento de control consiste de cinco estaciones de monitoreo localizadas en Hawai, Kwajalein, Isla Ascensión, Diego García y Colorado Springs; tres estaciones terrenas en Isla Ascensión, Diego García y Kwajalein, y una Estación Maestra de Control (MCS) localizada en la base aérea de Falcon Colorado, la cual mantiene los satélites en posición orbital y su respectiva regulación de tiempo de cada satélite. Las estaciones de monitoreo rastrean todos los satélites que se encuentran a la vista, acumulando la información moni toreada. Esta información es procesada en la MCS para determinar las órbitas de los satélites y para actualizar cada mensaje de navegación de cada satélite. Una vez actualizada esta información es transmitida a cada satélite desde las estaciones terrenas. 
    El segmento del usuario consiste de receptores GPS que proporcionan casi instantáneamente la posición, altitud, velocidad y tiempo preciso al usuario desde cualquier parte del mundo las 24 horas del día. Estos receptores calculan la posición por medio de señales simultáneas desde tres o más satélites que estén a la vista del receptor GPS. Los receptores varían en precios, tamaños y precisión, desde los más sencillos como los que se usan para la localización de vehículos o los más sofisticados, como los que encuentran en los tableros de los aviones. Los precios de los receptores varían dependiendo de la precisión que estos ofrezcan, varían desde los $100 dólares los más simples, hasta los 40,000 dlls. los más sofisticados. Cuando se requiera comprar algún receptor GPS se recomienda que tenga un número adecuado de canales. Los receptores de un sólo canal buscan su posición por medio de señales emitidas constantemente hacia el espacio buscando las señales de los satélites
Las características del sistema GPS se pueden agrupar en unos pocos puntos: 
· Determinación de la posición tridimensional. Con tres coordenadas: latitud, longitud, altura sobre el nivel del mar, o cualesquiera. 
· Determinación tridimensional de la velocidad. 
· Determinación del tiempo exacto con un error de un microsegundo. 
· Cobertura global las 24 horas del día. 
· Alta fiabilidad. 
· Independencia de transmisores terrestres. 
· Gran precisión en todo tipo de condiciones atmosféricas. 
· Evaluación de la precisión conseguida. 
· Versátil y válido para todo tipo de usuarios. 
El sistema GPS es capaz de precisiones asombrosas: en teoría se podría conocer la situación con un error de 3 cm mediante técnicas de enganche en fase. Para vehículos estas técnicas son complejas de conseguir, por lo que se usa el método "estándar" de enganche al código transmitido; de esta manera se podrían conseguir precisiones de 3 metros.
La generalización del acceso a esta precisión supone un compromiso para la seguridad nacional, por lo que se procedió a modificar el sistema en varios aspectos.
Para adaptar el sistema GPS a los usuarios civiles se crearon dos tipos de servicio:
· SPS (Standard Positionig Service) 
· PPS (Precise Positioning Service) 
La diferencia entre ambos es que el SPS permite 10 veces menor precisión y fiabilidad que el PPS. Ésta limitación es inherente al sistema.
Las primeras pruebas demostraron que el sistema era mejor de lo que se diseñó en un principio, por lo que se decidió emperorar las características de forma premeditada transmitiendo información falsa desde los satélites para permitir una precisión en el servicio SPS de unos 100 metros el 90% del tiempo, lo que es suficiente para navegación pero no para dirección de armas. (Ver Señales Empleadas)
La exactitud que un sistema GPS civil típico proporciona es de 18,29 a 68,59 metros dependiendo de las condiciones del momento. Sistemas más sofisticados y caros pueden proporcionar mediciones a nivel de centímetros, usando más de una frecuencia GPS. De todas formas un equipo GPS civil puede alcanzar una exactitud de 4,57 m o superior usando un sistema llamado Differential GPS (DGPS). DGPS utiliza un segundo receptor para calcular correcciones de mediciones. Estas señales, que sirven comparativamente, son proporcionadas gratuitamente o por subscripción; y operan por medio de balizas. El único gasto que se ha de realizar es un receptor de balizas DGPS que se conecta directamente al receptor GPS.

TIPOS DE RECEPTORES:
Existen dos tipos de receptores GPS, los fijos y los portátiles. Los fijos
son de mayor tamaño, funcionan alimentados por baterías de automóviles,
aviones o barcos y tienen antenas exteriores independientes. Habitualmente
van interconectados a otros instrumentos electrónicos como radares, sondas,
plotters, pilotos automáticos, etc. 
Los receptores portátiles son mucho mas pequeños y además de poder
alimentarse con la energía de cualquier vehículo (con adaptadores) pueden
funcionar por medio de pilas. Las antenas suelen ir instaladas en el interior
del receptor (la mayoría tiene disponible antenas exteriores que se adquieren
como opcionales), aunque también las hay desmontables para poder ser
instaladas en el exterior. Algunos modelos portátiles también pueden
interconectarse con otros instrumentos electrónicos.
Otras clasificaciones de Receptores:
El tipo de receptor a usar dependerá del tipo de observaciones y de la disponibilidad de códigos. Los receptores GPS pueden ser clasificados de acuerdo a sus características de la siguiente manera (Seeber, 1993):
Código C/A
Código C/A + fase portadora L1
Código C/A + fase portadora L1 + fase portadora L2
Código C/A + código P + fases portadoras L1, L2
Otra clasificación de los receptores es por el tipo de usuarios (Seeber, 1993):
Receptores militares
Receptores civiles
Receptores para navegación
Receptores geodésicos.
Receptores Secuenciales
Este tipo de receptores sólo cuenta con un canal.
Sigue secuencialmente a los diferentes satélites visibles.
El receptor permanece sincronizado con cada uno de los satélites al menos 1 segundo. Durante este tiempo adquiere la señal y calcula el retardo temporal.
Extrae el retardo de sólo 4 satélites y a partir de estos calcula la posición. Los satélites que elige son aquellos que tienen mejor SNR.

Estos receptores son: 
· Los más baratos.
· Los más lentos.
· Su precisión es menor que la de los otros tipos de receptores.
· Suele emplearse en aplicaciones de baja dinámica (barcos, navegación terrestre...)
Receptores contínuos o multicanales
En este caso estos receptores disponen de al menos 4 canales.
A cada canal se le asigna el código de 1 satélite para que se sincronice con él y adquiera el retardo con ese satélite.
          Se miden los retardos simultáneamente.
          Son más rápidos que los secuenciales a la hora de calcular la posición.
          Su precisión también es mejor que en el modelo anterior.
          Están recomendados para aplicaciones de gran dinámica (aeronaves).
Receptores con canales multiplexados
Tenemos 1 único canal físico (hardware).Tenemos 4 o más bucles de seguimiento (software).
De este modo se deben muestrear todos los satélites visibles en un tiempo inferior a 20 ms, pues así podremos obtener la información recibida de todos los satélites visibles (Tbit=20ms).
          La complejidad software es mayor y necesitamos un microprocesador más potente. Pero tiene la ventaja respecto al receptor contínuo de que al emplear 1 sólo canal físico será menos sensible a las posibles variaciones de canal que en el caso de los recptores contínuos (los canales no pueden ser exactamente iguales, unos tendrán un retardo distinto al resto...).

Los principales  Fabricantes de GPS  son Magellan, Garmin, Lowrance/Eagle y Brunton que tienen modelos desde económicos alrededor de los 120 dólares hasta muy sofisticados de 400 dólares o más. Unos ejemplos de modelos.

Magellan Meridian. Precio alrededor de los 200 USD. Tiene memoria expandible 
Garmin Etrex. Modelo más económico alrededor de los 120 USD. Tiene todo lo necesario para el MTB. 
Eagle Lowrance. Modelo avanzado. Te permite crear tus propios mapas en el GPS. Precio alrededor de los 200 USD 
Brunton Multinavigator. Tiene brújula y altímetro integrados. Costo alrededor de los 340 USD 

Hay otos dos sistemas  de posicionamiento Global. Rusia ya tiene un sistema operativo llamado GLONASS. También tiene 24 satélites cubriendo toda la tierra.
La Unión Europea anunció en el 2o. cuarto del 2002 que lanzará su sistema denominado Galileo y que estará operacional en 2008 con una constelación de 30 satélites y será para uso civil. Estará diseñado para dar una precisión mayor a la del sistema americano. Se dice que podrá dar posiciones con exactitud de algunos centímetros.

Hay muchos modelos y dependiendo de que actividad vayas a realizar dispones de unos modelos u otros. En cuanto a las marcas, predominan: DeLORME, Eagle Electronics, Garmin, Lowrance, Magellan, Topcon y Trimble, dominando el mercado español Garmin y Magellan que, por la cantidad y accesorios disponibles, se han convertido en las principales marcas.