Что такое GPS? Для чего нужно?

GPS - это в буквальном переводе "глобальная система определения координат", и нужна для точной навигации, не зависящей от наземных ориентиров.

Принцип работы системы чем-то сродни обычной триангуляции, стандартной геодезической процедуре. Есть система спутников (в такую систему входит минимум 24 спутника), орбиты которых лежат в шести пересекающихся плоскостях, по 4 спутников на каждой орбите (или даже больше). Это гарантирует, что в каждый момент времени с каждой точки видно по меньшей мере три спутника. Высота такой орбиты - примерно 20 тыс. км, то есть это высокоорбитальные спутники. А значит, там нет тормозящего действия атмосферы, и на такие орбиты уже мало влияет неоднородность гравитационного поля Земли. А значит - такие орбиты весьма стабильны. И координаты каждого спутника в каждый момент времени известны очень точно.

А дальше такой приём: на каждом спутнике установлены точные атомные часы, погрешность показаний которых - это даже не пикосекунды, а фемтосекунды и меньше. Вот этот сигнал точного текущего времени спутник и передаёт. Приёмник системы улавливает этот сигнал и тем самым получает отметку времени от КАЖДОГО спутника. Но из-за конечной скорости света то, что видит приёмник, немного отстаёт по времени от того, что передаёт спутник. Причём отстаёт по-разному, в зависимости от мгновенного расстояния до каждого спутника. И вот как раз РАЗНИЦА этих отметок и позволяет вычислить, на каком расстоянии от каждого из видимых спутников находится приёмник. И тем самым вычислить координаты точки, в которой находится приёмник.