O GPS compreende 24 satélites orbitando a 20.000 km de altitude. Cada um transmite sinal de rádio captado pelo receptor GPS (dispositivo no para-brisa). Por triangulação, o receptor calcula posição baseada no tempo que o sinal leva para chegar. Pela precisão dos cálculos, posição é narrowed a poucos metros em qualquer ponto da Terra.
Usando os mesmos sinais, o receptor determina velocidade. Movimento do satélite no espaço e do receptor na Terra causam leve deslocamento na frequência do sinal — efeito Doppler. O GPS mede o deslocamento de frequência para determinar velocidade.
Segundo a Garmin (fabricante líder), precisão de até 0,5 m/s (~1,8 km/h) só com satélites, e 0,05 m/s (~0,18 km/h) com estações de referência terrestres do WAAS. Estudo no "Journal of Biomechanics" (dez 2004) confirma: GPS sem WAAS precisos a 0,1-0,2 m/s. A 88 km/h (55 mph), precisão de 98,2-99,8%.
Regulamentos EUA exigem velocímetros de veículos comerciais precisos a ±8 km/h a 130 km/h (precisão 93,75%), bem inferior ao GPS. Modificações em pneus/rodas ou engrenagens podem aumentar discrepância a 10%, dando vantagem significativa ao GPS.
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