Los satélites del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) navegan a aproximadamente 14.000 km/h (aproximadamente 3,9 km/s) en relación con la Tierra en rotación. Esta velocidad garantiza que cada satélite complete dos órbitas alrededor de la Tierra cada día sidéreo (aproximadamente 11 horas 58 minutos) proporcionando una cobertura global continua.
Seis planos orbitales, cada uno de ellos inclinado 55° con respecto al ecuador, albergan cuatro satélites por plano. Esta disposición ofrece una cobertura celeste óptima para receptores de todo el mundo y al mismo tiempo evita las limitaciones de una única órbita geoestacionaria ecuatorial.
Los satélites geoestacionarios orbitan a ~35.786 km de altitud y permanecen fijos sobre un punto del ecuador de la Tierra, lo que es ideal para comunicaciones de punto fijo pero no apto para GPS. Debido a que los satélites GPS deben dar servicio a todas las latitudes y no dependen de antenas terrestres fijas, una órbita más rápida, inclinada y de mayor altitud permite que el sistema mantenga la precisión y la redundancia global.
Los satélites GPS están sincronizados con el día sidéreo (el tiempo que tardan las estrellas en regresar a la misma posición) en lugar del día solar. Esta alineación mantiene constante la geometría de la red de satélites en relación con las estrellas, simplificando el mantenimiento de la órbita y reduciendo la necesidad de propulsión adicional para contrarrestar la rotación de la Tierra.
Usando la ley de gravitación y aceleración centrípeta de Newton:
Estas cifras coinciden con la telemetría satelital GPS observada y confirman la dinámica orbital precisa del sistema.
Los satélites GPS se mueven a una velocidad constante de ~14.000 km/h, completando dos órbitas cada día sidéreo. Sus órbitas inclinadas y de gran altitud, en lugar de trayectorias geoestacionarias, proporcionan un posicionamiento confiable en todo el mundo para miles de millones de usuarios.
