El GPS tiene tres segmentos principales: espacial, de control y de usuario.
El segmento espacial del GPS
El segmento de control del GPS
El segmento de usuario del GPS
Conociendo el lugar preciso de cada satélite y adaptando con exactitud la hora a la de los relojes atómicos a bordo de los satélites, el receptor puede solucionar cuatro ecuaciones simultáneas para la diferencia horaria y los tres componentes de la posición.
Se necesitan mediciones desde un mínimo de cuatro satélites para establecer la posición en tres dimensiones y la hora. Se requieren tres mediciones de satélite para determinar la posición en dos dimensiones y la hora, si se conoce la altitud. La exactitud depende de la precisión de las mediciones desde los satélites y de la geometría de los satélites que se estén utilizando.
SISTEMA MUNDIAL DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE (GLONASS)
El GLONASS proporciona señales desde el espacio para la determinación exacta de la posición, de la velocidad y de la hora a los usuarios adecuadamente equipados. La cobertura de navegación es continua en todo el mundo y en cualquier condición meteorológica. Las determinaciones de la posición y de la velocidad en tres dimensiones se basan en la medición de la hora de tránsito y en el desplazamiento Doppler de las señales RF transmitidas por los satélites del GLONASS. El sistema es administrado por el Ministerio de Defensa del gobierno de la Federación de Rusia.
El segmento espacial nominal del GLONASS consta de 24 satélites operacionales y varios de reserva. La órbita de los satélites del GLONASS está a una altitud de 19 100 km (10 325 NM).
El mensaje de navegación transmitido desde cada satélite consta de las coordenadas del satélite, de los componentes del vector de la velocidad, de correcciones en la hora del sistema GLONASS y de información sobre la condición de salud del satélite. Para obtener un punto de referencia del sistema, el receptor del usuario sigue la pista por lo menos a cuatro señales de satélites, ya sea simultáneamente o en secuencia, y resuelve cuatro ecuaciones simultáneas respecto a los tres componentes de la posición y la hora.
El canal de exactitud normal (CSA) tiene un acceso múltiple por distribución de frecuencias (FDMA). Cada canal está centrado en la frecuencia L1 = 1 602 MHz + n * 0,5625 MHz, siendo “n” el número del canal de frecuencia (n = 0,1.2…). Cada satélite transmite señales en su propia frecuencia. No obstante, estos satélites colocados en sectores antípodas de planos orbitales y que no aparecen al mismo tiempo a la vista del usuario, tienen la misma frecuencia. A partir de 1998, los canales del GLONASS empezaron a desplazarse a frecuencias inferiores hasta que la gama del espectro pasó de 1 598 a 1 604,25 MHz.
Un mensaje de datos de navegación del GLONASS proporciona información relativa al estado del satélite que transmite en cada caso, junto con información sobre el resto de la constelación de satélites. Desde la perspectiva del usuario, los elementos primarios de información en una transmisión de satélite GLONASS son los parámetros de corrección de reloj y la posición del satélite (efemérides).
Las correcciones de reloj del GLONASS proporcionan datos detallando la diferencia entre la hora del satélite de que se trate y la hora del sistema GLONASS, que está relacionada con el tiempo universal coordinado (UTC).