O princípio de funcionamento do GPS é fundamentado em um sistema de equações que representam a intersecção de várias esferas determinadas pelas coordenadas dos satélites e do receptor, tomando como base a posição dos satélites e o horário em que as coordenadas foram enviadas. A posição das esferas é determinada pela distância entre o receptor e o satélite que pode ser calculada com base na velocidade da luz e no diferencial entre o tempo em que a coordenada foi enviada e o tempo do relógio do receptor. O sistema é determinístico com três incógnitas (as coordenadas do receptor) e três equações, derivadas das posições de três satélites. Um quarto satélite é necessário para: