Hệ thống GPS định vị vị trí bằng cách đo chính xác khoảng cách từ máy thu tín hiệu (trạm đo) đến tối thiểu 3 vệ tinh; Sau đó, máy thu tính toán lấy điểm giao nhau của 3 mặt cầu trong không gian 3 chiều với tâm là vệ tinh, bán kính chính là khoảng cách đo được từ máy thu đến vệ tinh để xác định vị trí điểm.
Tuy nhiên, chúng ta biết rằng chỉ cần sai số 1 phần triệu giây giữa đồng hồ vệ tinh là máy thu có thể dẫn đến định vị sai lệch hàng trăm mét, do đó cần phải có 1 vệ tinh thứ 4 để cải thiện tính chính xác cho vấn đề này .
Như vậy để xác định vị trí của mình trên mặt đất, máy thu GPS cần phải tính được khoảng cách tới 4 vệ tinh và vị trí chính xác của các vệ tinh trên quỹ đạo.
