| Družicový navigační systém GPS | Časový systém GPS |
Kosmický segment tvoří 24 družic. Tři družice jsou rezervní, ale funkcí se od ostatních neliší. Družice se pohybují po 6 kruhových oběžných drahách se sklonem 55° k rovníku ve výšce přibližně 20200 km nad povrchem Země. Doba oběhu činí přibližně 12 hodin. Doposud byly na oběžnou dráhu vynášeny 3 typy družic - Block I, Block II, Block IIR. V současné době již není žádná z družic Block I funkční. Družice jsou vybaveny urychlovacími raketovými motory, vysílačem, přijímačem, atomovými hodinami (přesným oscilátorem), procesory, slunečními panely, setrvačníky a řadou dalších přístrojů sloužících k navigačním i jiným vojenským účelům. Každá družice vysílá informace o své poloze a také informace o přibližné poloze všech dalších družic systému, vysílá se také zpráva o systémovém čase GPST (to je zajišťováno přesnými celsiovými oscilátory), stabilita oscilátorů je 1.10-11 až 1.10-13 za 24 hodin.
Hlavním úkolem je monitoring systému, přenos měřených a předpovídaných údajů družicím v podobě navigační zprávy. Řídící systém se skládá z pozemských stanic - hlavní v Colorado springs (MCS), 5 monitorovacích stanic a 3 pozemských řídících stanic. Stejně jako družice také pozemské stanice jsou vybaveny přesnými celsiovými hodinami. Úkolem monitorovacích stanic je neustálý příjem signálu z družic - všechny informace jsou směřovýny do MCS, kde je také uchováván GPST. Pomocí Kalmanova filtru jsou modelovány parametry drahy každé z družic (platnost na 26hodin, navigační zpráva), tyto parametry jsou družicím vysílány ze tří řídících stanic. Na zemské povchu se nachází dále velké množství velmi přesných stanic pro příjem signálu, ale tyto stanice se již nepodílejí přimo na provozu GPS, ale slouží k výpočtu přesných efemerid.
Uživatelský podsystém je složen z jednoho nebo více příjímače (více přijímačů má význam zejména v geodezií pro výrazné zvýšení přesnosti geocentrických souřadnic). Nejdůležitější vlastností přijímače je schopnost nezávisle přijímat signály z více družic najednou (počet kanálů)Příjímače mají nejrůznější kvalitu (s tím související přesnost), ale základní konfigurace přijímače zůstavá zachována, tedy přijímač GPS signálu se skládá:
Průměr (kvalitní) antény je obvykle 20-50cm, výška kolem 20cm. Anténa musí umožnit příjem signálů ze všech směrů viditelné části nebeské sféry, pro přesné měření je nezbytné odstranit odražený signál (multipath), tento jev se projvuje zejména ve městské zástavbě. Odstínění slouží krycí talíř na spodní straně antény, kvalitnější antény jsou schopny identifikovat odraženy signál polarizace. Pro geodetická měření je také nezbytné znát fázové centrum antény (místo ke kterému se vztahují měření.
Vysílaný signál je velice slabý, z důvodu nízké energetické náročnosti na družicové vysílače.
Křemíkový ocsilátor je na krátký časový okamžik schopný , v RF se pak statisticky (korelační techniky) porovnává přijatý signál se signálem modulovaným - výsledkem je dekodování časových údajů a navigační zpráva
Řeší navigační úlohy, součástí je také vstup, kde je možné nastavit korekce (zejméná atmosférické). Současně bývá s GPS přijímačem dodáván SW pro zpracování dat a jejich transformaci do souřadnic WGS-84 (geocentrické souřadnice x,y,z, počátek soustavy je v těžišti Země). Alternativně je možné transformovat souřadnice do jiných souřadnicových systému (UTM,Gauss-Kruger atd.).