Die Arbeit von GPS wird auf Funksignale von Satelliten zurückgeführt. Der Hauptanbieter bleibt das NavStar-Netzwerk des US-Militärs, in dem jederzeit mindestens 24 Satelliten in Betrieb sind. Vier davon können jederzeit von überall auf der Erdoberfläche aus gesehen werden.
Jeder Satellit sendet kontinuierlich seine Position und Zeit, die mit seiner integrierten Atomuhr gemessen werden. Der GPS-Empfänger vergleicht die Zeit mit seiner eigenen Uhr und berechnet dann die Entfernung zu jedem Satelliten. Sobald mindestens vier Satelliten gesperrt sind und der Fehler behoben ist, wird der genaue Standort ermittelt. Heutzutage verwenden viele Empfänger auch GPS, um einfach und kostengünstig auf die genaue Zeit der Satellitenuhr zuzugreifen.
„Das Problem ist, dass das GPS-Signal sehr schwach ist. Es ist wie ein Autoscheinwerfer in 20.000 Kilometern Entfernung “, sagte David Last, ehemaliger Berater der Royal Navigation Society. Aufgrund der begrenzten Satellitenleistung können Sie das Signal nicht weiter verbessern.
Last hat aus erster Hand erfahren, wie einfach es ist, GPS-Signale zu blockieren, und wie sich dies auf die moderne Technologie auswirkt. 2010 führte er ein Experiment in der Nordsee auf einem 500 Tonnen schweren Galatea-Hochgeschwindigkeitsschiff durch. Galatea ist der Stolz seiner Flotte mit der neuesten Navigationsausrüstung. Letzterer wollte wissen, was ohne GPS passiert. Daher verwendete er einen einfachen Signal Störsender, der das GPS-Signal überwältigte, indem er Rauschen mit der gleichen Frequenz wie der Satellit sendete.
Nach der letzten Aktivierung des Störsenders segelte das Raumschiff auf den Heuhaufen zu. Laut der elektronischen Anzeige auf dem Schiffsdeck flog Galatia mit Mach-Geschwindigkeit über Nordeuropa und Irland. Dann ging der Alarm los. Das Navigationsfach des Schiffes (gyroskopisch) stürzte ab, als es mithilfe von GPS korrigiert wurde. Gleiches gilt für das Radar. Sogar die Satellitenkommunikation auf dem Schiff schlug fehl, weil das GPS die Antenne in die richtige Richtung richtete. „Die Besatzung ist gut ausgebildet und informiert, damit sie weiß, was passiert ist“, sagte Last. „Aber wie wir waren sie überrascht. „“