Abban az esetben, ha automatikusan irányítás nélkül szeretnénk a multicopterünket pozícióra vezérelni, szükséges egy GPS alkalmazása is. Leegyszerűsítve, az irányítást a multicopter kaphatja távirányítóról, vagy GPS-ről (illetve még számos más egyéb érzékelőtől). A GPS koordináta adataiból és a cél koordinátából a távirányítóhoz hasonló eltérítés adatokat kell számolni.

GPS adatforrása

A GPS adatforrása, a földet körülvevő rengeteg 20200 km magasságban keringő atomórát tartalmazó műhold. 24 műhold képezi a folyamatosan működő flottát, de 31 műhold van pályán az üzembiztosság és a műholdak beszámíthatatlan élettartama miatt (űrszemét, műszaki hiba, stb).

Működése

A működése egy nagyon egyszerű jelenségen alapul. A műholdon lévő atomóra (a többi műholddal együtt) nagyon pontosan jár, és az L1 (1575,42 MHz) és L2 (1227,6 MHz) frekvenciasávokon PRN azaz Pseudo-random-noise (pszeudo-véletlen zaj) jelet sugároz. Ezen jelek vételével a vevőegység fogadja a műholdon lévő atomóra időkódját. A helyzetmeghatározáshoz az időkódot és a megérkezéséhez szükséges időt vesszük alapul.

• A GPS vevő (amennyiben látja a műholdakat) rendelkezik a műholdak pontos idejével
• Ismerni kell a műholdak pályáját
• Legalább négy műhold esetén "háromszögeléssel" meghatározható a földfelszíni pozíció

A GPS vevő folyamatosan egyezteti a műholdakkal a saját óráját a PRN kód segítségével. A vevőegység és a műhold távolságának meghatározásához szükség van a műhold pályaadataira. A PRN kód mellett a GPS egy Almanac adatot is sugároz, mely a műhold pályaadatairól ad információt a vevőnek. 

A műholdtól való távolsághoz úgy jutunk hozzá, hogy a sugárzott időkódot összevetjük a saját vevő oldali óra idejével. Az idők eltéréséből és a rádiohullámok terjedési sebességéből a távolság kiszámítható.

A "háromszögelés" valójában négy műholdat igényel. A háromszögelés eljáráshoz ugyan három műhold elegendő lenne, de az időkódok pontatlansága miatt, ez csak legalább négy kötelező műhold vétele esetén indul. A negyedik műhold időkódja segít a háromszögelések metszéspontjait összehozni úgy, hogy ha a számítási algoritmus a három műholdból való távolság esetén nem ad egyértelmű metszéspontot, akkor a vevő úgy korrigálja a saját óráját a negyedik műhold segítségével, hogy a háromszögelés legvégül mégis egy metszéspontot adjon.

Zavarok

Rengeteg zavar éri a rádiohullámot mire a műholdtól megérkezik a földre, mind-mind külön hozzájárul a helyzetmeghatározás pontatlanságához.

• Műhold órájának eltérése: 1.5 méter
• Műhold pálya hibája: 2.5 méter
• Ionoszféra okozta rádiohullám terjedési hiba: 5.0 méter
• Troposzféra okozta terjedési hiba: 0.5 méter
• A vevőegység saját zaja: 0.3 méter
• Visszaverődések: 0.6 méter

A különböző hibák természetesen összeadódnak, és így a gyakorlatban egy átlagos 5-10 méteres abszolút pontosságot kapunk. Ennek megfelelően hagyatkozzunk csak GPS általi automatikus multicopter vezetésre.