📡 GPS не знает, где вы находитесь.

Звучит странно. Телефон показывает вашу точку на карте с точностью до нескольких метров — значит, спутники каким-то образом нашли вас?

Нет.

Спутник GPS вообще не обязан знать о существовании вашего телефона.

Он постоянно передаёт радиосигнал примерно такого смысла:

«Я — спутник №… Я нахожусь вот здесь. Сейчас вот такое точное время».

Ваш телефон просто слушает.

Получив сигнал, он определяет, сколько времени тот летел от спутника. А поскольку радиосигнал распространяется со скоростью, близкой к скорости света, можно оценить расстояние:

время × скорость = расстояние до спутника.

Но одного расстояния мало.

Если известно, что до спутника 20 000 км, вы можете находиться где угодно на огромной сфере вокруг него.

Получаем данные от второго спутника — вариантов становится меньше.

От третьего — ещё меньше.

А данные как минимум от четырёх спутников позволяют одновременно определить три пространственные координаты приёмника и поправку его часов.

И только после этих вычислений сам телефон получает свои координаты.

Получается забавная вещь:

🛰 спутники вас не ищут;
📱 телефон ничего им не отправляет для обычного GPS-позиционирования;
📡 он просто слушает их сигналы и вычисляет, где находится.

И поэтому GPS способен определить координаты даже без мобильного интернета. Интернет нужен, например, чтобы загрузить карту или ускорить получение вспомогательных данных — но сами спутниковые сигналы приходят независимо от него

Отсюда возникает несколько вопросов:

Радиосигнал движется почти со скоростью света — около 300 000 км/с.

Как телефон вообще способен измерить настолько ничтожную разницу во времени, чтобы определить своё положение с точностью до нескольких метров?

И почему для нормальной работы GPS приходится учитывать даже теорию относительности Эйнштейна?

Об этом — дальше.