GPS সিস্টেমের মূল অংশ হচ্ছে ২৭টি স্যাটেলাইট (24 active, 3 Reserve) ও GPS রিসিভার। ভূপৃষ্ঠ থেকে ২০০০০ কিলোমিটার উপরে ৬টি অরবিটে ২৪টি স্যাটেলাইট পৃথিবীর চারিদিকে ২৪ ঘন্টায় দুইবার করে ঘুরছে।

পৃথিবী ও স্যাটেলাইটের ঘুর্ণায়ন অবস্থায় একটি GPS রিসিভার কিভাবে নিকটস্থ স্যাটেলাইটের সাথে যোগাযোগ করে তার দৃশ্য

অরবিটগুলো এমনভাবে সাজানো হয়েছে যাতে পৃথিবীর যেকোন জায়গা থেকে যে কোন সময় কমপক্ষে চারটি স্যাটেলাইট দৃশ্যমান হয়। স্যাটেলাইটগুলো প্রতিনিয়ত দুধরনের সংকেত (signal) প্রেরণ করছে ; L1ও L2। L1 হচ্ছে বেসামরিক লোকের জন্য, যার ফ্রিকোয়েন্সী 1575.42 MHz (UHF band)। এই সংকেতের জন্য প্রয়োজন Line of sight। অর্থাৎ যোগাযোগের সময় স্যাটেলাইট ও রিসিভারের মাঝখানে কোন প্রতিবন্ধকতা থাকতে পারবে না। L1 সংকেতে যেসব তথ্য থাকে তার মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ হচ্ছে: “I’m satellite X”, My position is Y এবং “This information was sent at time Z”. তাছাড়া থাকে almanac data ও ephemeris data। সংকেতগুলো আসে আলোর গতিতে (৩০০,০০০ কিলোমিটার/সেকেন্ড)। প্রতিটি সংকেতে sending time লেখা থাকে।

GPS রিসিভার
GPS রিসিভার সংকেতটির reciving time থেকে sending time বিয়োগ করে runtime বের করে। runtime দিয়ে ৩০০০০০ কে গুণ করলে রিসিভার থেকে স্যাটেলাইটটির দুরত্ব বের হয়। এভাবে চারটি স্যাটেলাইটের দূরত্ব বের করে রিসিভার প্রতিটি স্যাটেলাইটের পজিশনকে কেন্দ্রবিন্দু করে প্রতিটির দূরত্বকে ব্যাসার্ধ ধরে চারটি ত্রিমাত্রিক বৃত্ত (sphere) অঙ্কন করে। তারপর বৃত্তগুলোর Intersection point দিয়ে 3-D Trilateration ক্যালকুলেশনের মাধ্যমে পজিশন নির্ণয় করে। ত্রিমাত্রিক পদ্ধতিতে গোলক (sphere) সৃষ্টি করে Trilateration ক্যালকুলেশনের মাধ্যমে সঠিক ফলাফলের জন্য কমপক্ষে চারটি স্যাটেলাইটের তথ্য প্রয়োজন হয়। অনেকসময় ৪র্থ স্যাটেলাইটের পরিবর্তে পৃথিবীর পরিধিকে ৪র্থ বৃত্ত হিসেবে ধরেও হিসাব করা হয়।

GPS সিস্টেমে সময় মাপের ব্যাপারটা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। কারণ ১ লক্ষ ভাগের ১ সেকেন্ড = ৩ কিলোমিটার। এত ক্ষুদ্র সময় মাপতে পারে ব্যয়বহুল Atomic clock (accuracy ন্যানোসেকেন্ড) যা স্যাটেলাইটের আছে কিন্তু রিসিভারের নাই। রিসিভার স্যাটেলাইট থেকে প্রেরিত pseudo-random code কে synchronize করে নিজের ঘড়িকে আপ-টু-ডেট করে নেয়, অর্থাৎ স্যাটেলাইট ও রিসিভার উভয়ের ঘড়ির কারেন্ট টাইম একই হয়ে যায়। সাধারণ মানের GPS রিসিভার (±10m) সঠিক পজিশন দেখাতে পারে। Global Positioning System এর higher accuracy-র (±1m) জন্য ব্যবহার হয় Differential GPS। এই সিস্টেমে মহাশূন্যের স্যাটেলাইট ছাড়াও ল্যান্ড স্যাটেলাইট থেকেও তথ্য নেওয়া হয়। জিপিএস সফটওয়্যারে (জিপিএস ম্যাপ) রাস্তাঘাট ছাড়াও পেট্রোল পাম্প, পুলিশ স্টেশন, হোটেল/রেস্টুরেন্ট, পর্যটন স্থান, ডিপার্টমেন্টাল স্টোর ইত্যাদির তথ্য থাকে। কারেন্ট পজিশনের আশেপাশে উল্লিখিত কোন কিছু থাকলে জিপিএস ডিভাইসের ডিসপ্লেতে তা প্রদর্শন করে।
গাড়ি, জাহাজ, প্লেন ছাড়াও বড় বড় শহরে ট্রাফিক নিয়ন্ত্রনে, যুদ্ধে শত্রুসেনার ট্রেকিং রাখতে, বোমা-মিসাইলের নিশানাকে সঠিক করতে, কোন বিশেষ স্থানের উপর নজর রাখতে GPS সিস্টেম ব্যবহার হয়।

যুক্তরাষ্ট্রের GPS-র বিকল্প হিসেবে ইউরোপীয়ান ইউনিয়ন তৈরি করছে global navigation satellite system (GNSS)। যাকে বলা হয় Galileo। এটি ২০১৩ সাল থেকে চালু করা হবে। GLONASS নামে রাশিয়ার নিজস্ব নেভিগেশন সিস্টেম আছে যা মহাশূন্য গবেষনা ও সামরিক কাজে ব্যবহার হয়। চীনও Beidou-2 নামে তাদের নিজস্ব নেভিগেশন সিস্টেম তৈরির প্রজেক্ট হাতে নিয়েছে।