В 1978 году Министерство Обороны США запустило в космос первый спутник Глобальной Системы Позиционирования (GPS) в рамках развития спутниковой навигационной системы, созданной и финансируемой для военных целей. Хотя изначально система GPS находилась под управлением военных, она вскоре была открыта для гражданского использования. Гражданское использование GPS настолько выросло, что по последним данным количество гражданских GPS-приёмников превосходит количество военных в 10 раз!
Система GPS включает в себя три фундаментальных составляющих: наземные контрольно-измерительные станции, сеть GPS-спутников, вращающихся вокруг Земли и GPS-приёмники, интерпретирующие данные со спутников. Все эти составляющие функционируют синхронно, создавая тем самым сверхточное средство определения местоположения в любой точке мира. Современные процессоры и карты поверхности, встроенные в GPS-приёмники визуально преобразуют данные, полученные со спутников, для использования в навигационных и измерительных приложениях.

Министерство Обороны США использует сеть станций слежения, расположенных в разных точках Земли, которые следят за сигналами от GPS-спутников и вычисляют точную орбиту каждого из них. Несмотря на то, что спутниковые орбиты можно легко предугадать, такие природные факторы как гравитационное поле Луны и солнечное излучение могут незначительно повлиять на скорость и траекторию спутника. Эти факторы вызывают мелкие отклонения от запланированной орбиты и называются эфемеридной погрешностью. Эфемеридные погрешности обрабатываются Центром Управления GPS в штате Колорадо, который затем вносит мелкие поправки в GPS данные и атомные часы каждого спутника для повторной передачи на GPS-приёмники.
Навигация осуществляется благодаря созвездию из 24 GPS-спутников, обращающихся вокруг Земли по орбитам раз в 12 часов на расстоянии приблизительно равном 19300 км, и передающим радио сигналы из космоса, позволяющие наземным GPS-приемникам вычислить свое положение на осях X/Y/Z, относительную скорость и время. Каждый GPS-спутник оснащен 4 атомными часами, которые идут наравне с атомными Всемирными часами на Земле, чтобы точно определять, сколько времени сигналу из космоса требуется для достижения Земли. Это измерение имеет особенную важность, так как отрезок времени, необходимый сигналу для достижения Земли — ключевой элемент в определении расстояния от Земли до спутника. Кроме передачи кода, используемого для слежения за спутниками (так называемого «псевдослучайного кода»), спутники также передают данные о времени и эфемеридах, обновляя внутренний альманах приемника, который содержит точную информацию о местонахождении каждого спутника.