Les satellites du système de positionnement global (GPS) naviguent à environ 14 000 km/h (environ 3,9 km/s) par rapport à la Terre en rotation. Cette vitesse garantit que chaque satellite effectue deux orbites autour de la Terre chaque jour sidéral, soit environ 11 heures 58 minutes, offrant ainsi une couverture mondiale continue.
Six plans orbitaux, chacun incliné à 55° par rapport à l'équateur, hébergent quatre satellites par plan. Cet arrangement offre une couverture du ciel optimale pour les récepteurs du monde entier tout en évitant les limitations d'une orbite géostationnaire équatoriale unique.
Les satellites géostationnaires orbitent à environ 35 786 km d’altitude et restent fixes au-dessus d’un point de l’équateur terrestre, idéal pour les communications en point fixe mais inadapté au GPS. Étant donné que les satellites GPS doivent desservir toutes les latitudes et ne dépendent pas d'antennes au sol fixes, une orbite plus élevée, inclinée et plus rapide permet au système de maintenir une précision et une redondance globales.
Les satellites GPS sont synchronisés sur le jour sidéral – le temps que mettent les étoiles pour revenir à la même position – plutôt que sur le jour solaire. Cet alignement maintient la géométrie du réseau satellitaire cohérente par rapport aux étoiles, simplifiant ainsi la maintenance de l'orbite et réduisant le besoin de propulsion supplémentaire pour contrer la rotation de la Terre.
Utilisation de la loi de la gravitation et de l'accélération centripète de Newton :
Ces chiffres correspondent à la télémétrie satellite GPS observée et confirment la dynamique orbitale précise du système.
Les satellites GPS se déplacent à une vitesse constante d'environ 14 000 km/h, effectuant deux orbites chaque jour sidéral. Leurs orbites inclinées à haute altitude, plutôt que leurs trajectoires géostationnaires, fournissent un positionnement fiable et mondial à des milliards d'utilisateurs.
