GPS หรือ ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก เป็นระบบนำทางที่ใช้ดาวเทียมซึ่งสามารถให้ข้อมูลตำแหน่งและเวลาได้ทุกที่บนหรือใกล้กับพื้นผิวโลกภายใต้ทุกสภาพอากาศ ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับ GPS:

 ส่วนประกอบของระบบ
- ส่วนอวกาศ: ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวงที่กระจายอยู่ใน 6 ระนาบวงโคจร ที่ความสูงประมาณ 20,180 กิโลเมตร ดาวเทียมเหล่านี้โคจรรอบโลกในเวลาประมาณ 11 ชั่วโมง 58 นาที ดาวเทียมเหล่านี้ส่งสัญญาณไปยังพื้นโลกอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้บริการระบุตำแหน่งและนำทางแก่ผู้ใช้
- Ground Control Segment: ส่วนนี้ประกอบด้วยสถานีควบคุมหลัก สถานีตรวจสอบ และสถานีส่งคำสั่ง สถานีควบคุมหลักมีหน้าที่รับผิดชอบในการดำเนินงานและการจัดการระบบ GPS ทั้งหมด สถานีตรวจสอบทำหน้าที่ตรวจสอบสถานะการทำงานและคุณภาพสัญญาณของดาวเทียม ขณะที่สถานีส่งคำสั่งมีหน้าที่ส่งคำสั่งและข้อมูลจากสถานีควบคุมหลักเข้าสู่ดาวเทียม
- กลุ่มผู้ใช้: ส่วนใหญ่เป็นเครื่องรับสัญญาณ GPS ต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือ, อุปกรณ์นำทางในรถยนต์, และเครื่องรับ GPS แบบพกพา ผู้ใช้รับสัญญาณดาวเทียมผ่านเครื่องรับสัญญาณและคำนวณตำแหน่ง ความเร็ว เวลา และข้อมูลอื่นๆ

 หลักการทำงาน
หลักการทำงานของ GPS อิงตามการวัดระยะทางแบบสามเหลี่ยม โดยเฉพาะ ตัวรับสัญญาณ GPS จะรับสัญญาณจากดาวเทียมหลายดวงพร้อมกัน วัดเวลาที่สัญญาณเดินทางจากดาวเทียมถึงตัวรับสัญญาณ จากนั้นเมื่อรวมกับข้อมูลตำแหน่งของดาวเทียม จะสามารถคำนวณตำแหน่งของตัวรับสัญญาณได้ เนื่องจากสัญญาณดาวเทียมมีข้อมูลเวลาที่แม่นยำ GPS จึงสามารถให้บริการซิงโครไนซ์เวลาที่แม่นยำแก่ผู้ใช้ได้ด้วยเช่นกัน

 สาขาการประยุกต์ใช้งาน
- การนำทางจราจร: ใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะ เรือ เครื่องบิน และยานพาหนะอื่น ๆ โดยให้การนำทางและวางแผนเส้นทางแบบเรียลไทม์สำหรับผู้ใช้ ช่วยให้พวกเขาไปถึงจุดหมายได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ในขณะเดียวกัน GPS ยังสามารถใช้ในการตรวจสอบการไหลของจราจร การจัดการจราจรอัจฉริยะ และด้านอื่น ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการขนส่งอีกด้วย
- การสำรวจและข้อมูลภูมิศาสตร์: นักสำรวจสามารถใช้เครื่องรับสัญญาณ GPS เพื่อรับพิกัดสามมิติของจุดวัดได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความถูกต้องของงานสำรวจอย่างมาก นอกจากนี้ GPS ยังสามารถใช้ในการทำแผนที่ การสำรวจภูมิประเทศ การวางแผนการใช้ที่ดิน และสาขาอื่น ๆ โดยให้ข้อมูลสำคัญสำหรับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS)
- ด้านทหาร: ออกแบบมาเพื่อการใช้งานทางทหารโดยเฉพาะ GPS มีบทบาทสำคัญในการนำทางทางทหาร การชี้นำอาวุธ และการรับรู้สถานการณ์ในสนามรบ ตัวอย่างเช่น ขีปนาวุธสามารถรับข้อมูลตำแหน่งและความเร็วที่แม่นยำผ่านเครื่องรับสัญญาณ GPS เพื่อให้การเล็งเป้าหมายเป็นไปอย่างแม่นยำ
- ภาคเกษตรกรรม: สามารถใช้สำหรับการระบุตำแหน่งและการนำทางอย่างแม่นยำในพื้นที่เพาะปลูก ช่วยเกษตรกรในการหว่านเมล็ดพันธุ์ การใส่ปุ๋ย การให้น้ำ และการปฏิบัติงานอื่น ๆ อย่างแม่นยำ เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทางการเกษตรและการใช้ทรัพยากรให้เกิดประโยชน์สูงสุด นอกจากนี้ GPS ยังสามารถใช้ในระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติของเครื่องจักรเกษตร การตรวจสอบพื้นที่เพาะปลูก และสาขาอื่น ๆ ส่งเสริมการพัฒนาการเกษตรสมัยใหม่

ความแม่นยำและข้อผิดพลาด
- ความแม่นยำ: ภายใต้สภาวะปกติ ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งของเครื่องรับสัญญาณ GPS สำหรับพลเรือนอยู่ระหว่างไม่กี่เมตรถึงหลายสิบเมตร ในขณะที่เครื่องรับสัญญาณ GPS สำหรับงานสำรวจความแม่นยำสูงสามารถบรรลุความแม่นยำระดับเซนติเมตรหรือแม้แต่ระดับมิลลิเมตรได้
- แหล่งที่มาของข้อผิดพลาด: ส่วนใหญ่ประกอบด้วยข้อผิดพลาดของนาฬิกาดาวเทียม, ข้อผิดพลาดของวงโคจรดาวเทียม, ข้อผิดพลาดจากการหน่วงของบรรยากาศ, ข้อผิดพลาดจากผลกระทบหลายเส้นทาง และเสียงรบกวนของเครื่องรับสัญญาณ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการระบุตำแหน่งของ GPS สามารถใช้วิธีการเช่นเทคโนโลยี Differential GPS และระบบเสริมดาวเทียมเพื่อกำจัดหรือ ลดผลกระทบของข้อผิดพลาดเหล่านี้ได้

 ประวัติการพัฒนา
โครงการ GPS ถูกเปิดตัวโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาในปี 1973 ดาวเทียมต้นแบบดวงแรกถูกปล่อยขึ้นในปี 1978 และกลุ่มดาวเทียมครบชุดจำนวน 24 ดวงเริ่มทำงานในปี 1993 ในตอนแรก GPS ใช้ได้เฉพาะทางทหารของสหรัฐอเมริกาเท่านั้น ในทศวรรษ 1980 หลังจากที่ประธานาธิบดีโรนัลด์ เรแกนของสหรัฐอเมริกาออกคำสั่งบริหาร ภาคพลเรือนจึงได้รับอนุญาตให้ใช้ GPS ได้