تستخدم أنظمة ساعة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إشارات الأقمار الصناعية لتحقيق مزامنة عالية الدقة للوقت على نطاق عالمي. يحمل كل قمر صناعي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ساعة ذرية وينقل معلومات زمنية دقيقة إلى الأرض عبر إشارات الراديو. تعمل أجهزة الاستقبال على مزامنة التوقيت المحلي مع وقت القمر الصناعي عن طريق حساب تأخيرات انتشار الإشارة، مما يؤدي إلى تحقيق دقة على مستوى النانو ثانية-. على عكس الساعات التقليدية التي تعتمد على التذبذبات الميكانيكية أو الإلكترونية، تنشئ هذه التقنية مرجعًا زمنيًا عالميًا موحدًا من خلال إشارات تعتمد على الفضاء-.
بالمقارنة مع الساعات التقليدية، توفر أنظمة ساعة GPS ثلاث مزايا رئيسية: التغطية العالمية، مما يضمن توفر مرجع زمني ثابت في أي مكان؛ المعايرة التلقائية، مما يلغي الحاجة إلى التدخل اليدوي؛ ومرونة قوية ضد التداخل، مما يسمح للنظام بالحفاظ على التزامن عبر الأقمار الصناعية الأخرى حتى في حالة انقطاع إشارة قمر صناعي واحدة. تجعل هذه الميزات منه خيارًا مثاليًا-للتطبيقات الحساسة للوقت.