Die Standortbestimmung sowie die Navigation durch Satelliten erfolgen derzeit fast ausschließlich auf der Basis des US-amerikanischen NAVSTAR-GPS, das heute nur noch als GPS (Global Positioning System) bezeichnet wird.
Die Standortbestimmung durch GPS erfolgt nach demselben Prinzip der Standortbestimmung eines Punktes in der Ebene bei bekannter Position zweier Fixpunkte und ebenfalls bekannter Entfernung zu diesen beiden Fixpunkten. An einem unbekannten Standort auf der Erde werden ermittelt:
- die Koordinaten von Satelliten in einem kartesischen Koordinatensystem
(Übermittlung der jeweiligen Positionen von den Satelliten, Aussenden von Signalen und Empfang durch GPS-Geräte auf der Erde)
- die Entfernungen zu den Satelliten
(Ermittlung der Übertragungsdauer der Satellitensignale und Rückschluss auf die Entfernung)
- die Koordinaten des Empfängers in einem kartesischen Koordinatensystem
(genau das Koordinatensystem, in dem die Positionen der Satelliten vorliegen)
- die Koordinaten des Empfängers in einem Koordinatensystem einer Landesvermessung
(Referenzieren auf Koordinaten, die z.B. in Topographischen Kartenwerken üblich sind).
NAVSTAR-GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging-Global Positioning System) ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das vom US-Militär entwickelt, betrieben und kontrolliert wird, um die sofortige Positionsbestimmung eines beliebigen Objektes auf der Erdoberfläche zu ermöglichen.
- 1973 wurde die Entwicklung des Satellitennavigationssystems von der U.S. Air Force und der U.S. Navy beschlossen.
- 1977 erfolgte der Start des ersten GPS-Satelliten.
- 1993 erfolgte die vollständige Inbetriebnahme, nachdem 24 Satelliten im Orbit waren.
- 2004 erfolgte der Start des fünfzigsten GPS-Satelliten.
Neben dem US-amerikanischen GPS wird vom russischen Verteidigungsministerium das Satellitennavigationssystem GLONASS betrieben (Global’naya Navigatsioannaya Sputnikovaya Sistema, engl. Global Navigation Satellite System), das mit dem NAVSTAR-GPS vergleichbar ist. Ende der 60er Jahre begann die Entwicklung von GLONASS. Im Oktober 1982 wurden die ersten drei Testsatelliten in ihre Umlaufbahn gebracht.
GLONASS wird u.a. in den Bereichen Umweltmonitoring, Geodäsie und Kartographie sowie im Management und der Sicherheit des Luft- und Schiffsverkehrs eingesetzt. Allerdings sind die meisten NAVSTAR-GPS-Empfänger nicht in der Lage, die Signale von GLONASS zu verarbeiten.
GALILEO stellt als gemeinsame Initiative der EU und der ESA das europäische Gegenstück zu GPS dar. Das unter europäischer und unter ziviler Kontrolle stehende Satellitennavigationssystem GALILEO soll zu GPS und GLONASS interoperabel sein. (European GNSS Agency - GALILEO)
Galileo soll Ende 2013 einsatzbereit sein.