Das Global Positioning System ermöglicht seinen Nutzern weltweit, den genauen Standort zu bestimmen. Darüber hinaus kann man mit einem GPS-Empfänger Touren aufzeichnen und dieser aufgezeichneten Strecke anschließend nachfahren. Das ist wesentlich einfacher und bequemer als Karten zu lesen.

Möglich machen dies 24 bis 28 Satelliten, die in sechs festgelegten Umlaufbahnen (4 Satelliten pro Bahn) zweimal täglich um die Erde kreisen - in rund 20.000 Kilometern Höhe und mit einer Geschwindigkeit von mehr als 11.000 Stundenkilometern. Dabei ist deren exakte Position bei den Kontrollstationen auf der Erde bekannt und kann bei Bedarf korrigiert werden.
Das Gewicht eines einzelnen Satelliten beträgt 850 kg und seine Länge 5,20 m. Die sechs Umlaufbahnen sind so angeordnet, dass sich an jedem Punkt der Erde stets mindestens vier dieser künstlichen Himmelskörper gleichzeitig über dem Horizont befinden. Sie senden fortlaufend ihre Positionsdaten und exakte Zeitangaben zur Erde. Werden von mindestens drei Satelliten die Signale empfangen, kann ein GPS-Empfänger aus der zeitlichen Lauflänge des Signals die jeweilige Entfernung zum Satelliten und somit die eigene Position berechnen. Je mehr Satelliten empfangen werden - bei modernen Geräten sind das bis zu zwölf - und je empfindlicher der im Gerät befindliche Empfangschip, desto genauer wird die Positionsbestimmung.

Das Global Positioning System ist eine Entwicklung des US-Militärs, das bis heute die Kontrolle darüber hält und daher jederzeit die Signale verfälschen (was man als "selective avialibality" (SA) bezeichnet) oder auch ganz außer Funktion setzen kann. Experten halten dies jedoch für ziemlich unwahrscheinlich, da das System inzwischen auch im zivilen Bereich sehr stark genutzt wird.
Seit Mai 2000 ist die künstliche Verfälschung komplett abgeschaltet. Seither funktioniert das GPS im Allgemeinen auf fünf bis fünfzehn Meter genau. Um nicht dauerhaft vom US-Militär abhängig zu sein, sind die Europäer dabei, ein eigenes System, "Galileo", aufzubauen. Es soll in ein paar Jahren einsatzfähig sein.

Mittlerweile ist eine große Auswahl fahrrad- und wandertauglicher GPS-Handgeräte (sog. "Outdoor-Geräte") auf dem Markt. Sie sind in etwa so groß wie ein Mobiltelefon und wiegen (mit Batterien) rund 150 Gramm. Die Preisspanne bewegt sich zwischen etwa 100 Euro für ein einfaches Modell und mehr als 600 Euro für Geräte mit barometrischem Höhenmesser, elektronischem Magnetkompass und Fotokamera. Die einfachen verfügen über ein Graustufendisplay, die meisten Geräte besitzen jedoch mittlerweile einen Farbbildschirm. Die Bedienung erfolgt per Tasten oder Touchbildschirm.

Selbst die einfachen Outdoor-Empfänger zeigen die aktuelle Position, den Kurs, die Peilung zum Zielpunkt, die Entfernung zum Ziel, die zurückgelegte Wegstrecke sowie meistens auch die aktuelle, die Maximal-  und die Durchschnittsgeschwindigkeit oder sogar die Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten für jeden beliebigen Punkt der Erde. Darüber hinaus lassen sich auf dem Display aufgezeichnete Kurse ("Tracks"), Routen und Wegpunkte darstellen.
Als Stromquelle dienen entweder herkömmliche Batterien oder aufladbare Akkus (am besten Hochleistungsakkus), die auf Dauer aus Kostengründen gegenüber Batterien im Vorteil sind. Ein Satz Batterien oder Akkus reicht - je nach Gerät - für etwa 10 bis 20 Stunden Betriebszeit.

Das GPS-System ist unabhängig von Licht- und Sichtverhältnissen (z. B. dichter Nebel, Missweisung usw.). Es funktioniert somit auch noch dort, wo andere Orientierungsverfahren versagen. Durch die weite Entfernung der Satelliten sind die mit einer Leistung von etwa 50 Watt ausgesendeten Signale allerdings relativ schwach, sodass ein direkter "Sichtkontakt" vom Empfänger notwendig ist.
Ein freier, wolkenloser Himmel ist ideal. Je beengter der sichtbare Himmelsausschnitt ist, beispielsweise in engen Tälern oder Städten mit hoher Bebauung, desto weniger Satelliten können empfangen werden. Auch dichte Wälder, insbesondere wenn das Laub nass ist, können den Empfang verschlechtern. Gerade beim Radfahren erweisen sich die Empfangsstörungen aber als recht selten und nur von kurzer Dauer, da sich die Satellitenpositionen kontinuierlich verändern. Viele Geräte besitzen mittlerweile GPS-Empfangschips, die sich durch eine deutlich bessere Empfangsleistung auszeichnen als noch vor zwei bis drei Jahren.

Das GPS-Gerät wird mittels einer praktischen Halterung am Lenker befestigt, sodass man das Display beim Fahren stets gut sichtbar vor Augen hat. Ganz einfach ist die Nutzung eines GPS-Empfängers, wenn man nur einer zuvor eingespeicherten Route oder Kursaufzeichnung folgen will: Sie erscheint entweder als Linie, der man mit einem dreiecksförmigen Positionssymbol folgen muss, oder in Form eines Richtungspfeils mit Abbiegeanzeigen.

Gerade an kritischen Punkten, an denen die Orientierung mittels Karte gewöhnlich Probleme bereitet, oder wenn Schilder fehlen, zeigen sich die Vorteile von GPS besonders deutlich. Falls man dennoch einmal falsch fährt: Ein Abweichen von der programmierten Route wird nach wenigen Metern erkannt.

Mittlerweile gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Karten für die Darstellung und Tourenplanung am PC. Einige Beipiele:
Die für jedes Bundesland erhältliche Rasterkarten-CD bzw. -DVD der "TOP 50" (Topografische Karte 1:50.000) wird vom Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz vertrieben. Jede DVD/CD kostet etwa 40,00 bis 50 Euro (Link zum Shop unten auf der Seite).
Interessant sind die auf den amtlichen topografischen Karten basierenden "TourExplorer" der Firma MagicMaps. Diese Kartenwerke sind als "Tour Explorer 25" für jedes deutsche Bundesland erhältlich (Preis: 49,90 Euro). Für ganz Deutschland gibt es den "TourExplorer" 1:25.000 für 199,90 Euro, im Maßstab 1:50.000 für 99,90 Euro (Link siehe unten).
Von der Quo Vadis Software GmbH gibt es ebenfalls eine 1:25.000er Karte von Deutschland zum Preis von 119,00 Euro sowie eine 1:50.000er Karte für 89,00 Euro. Diese funktionieren jedoch ausschließlich mit der GPS-Planungssoftware "Quo Vadis" (Link siehe unten).

Auf digitalen Karten lassen sich am PC-Bildschirm die aufgezeichneten "Tracks" ganz einfach nachbearbeiten. Vor allem aber können Radtouren geplant werden, indem man miteinander verbundene Koordinatenpunkte setzt und auf diese Weise den Tourenverlauf als Linie ("Track") auf die Bildschirmkarte einzeichnet. Diese werden dann auf den GPS-Empfänger überspielt. Man fährt dann zum ersten Mal eine Tour, ohne Zweifel am Routenverlauf zu haben.
Zur Planung einer Tour auf die gerade beschriebene Weise genügt sogar nur ein Internetzugang. Es gibt mehrere Seiten (Beispiel: www.gpsies.com), auf denen man mit Hilfe unterschiedlicher Karten eigene Touren zeichnen kann.

Will man digitale topografische Karten nicht nur am heimischen PC, sondern auch in den GPS-Geräten nutzen, gibt es manchmal keinen Weg an den von den Geräteherstellern herausgegeben Karten vorbei.
Garmin bietet zum Beispiel die "Topo Deutschland 2012 Pro" und "Topos" anderer Länder an. Als Vektorkarten können diese sowohl am heimischen PC genutzt (mit der kostenlosen Garmin-Planungssoftware "Basecamp") als auch auf kartenfähige GPS-Geräte übertragen werden. Erstmals ermöglicht die "Topo Deutschland 2012 Pro" ein aktivitätsspezifisches Routing (Wandern, Radfahren etc.) sowohl am PC als auch direkt mit dem GPS-Gerät.

Mittlerweile gibt es auch zahlreiche für Garmin-GPS-Geräte aufbereitete freie - also kostenlose - Karten, sog. "OSM-Karten". Vor allem die Kartendarstellungen von dichter besiedelten Regionen und Tourismusgegenden sind von brauchbarer bis guter Qualität.

Einen guten Überblick über die verschiedenen Kartenarten sowie über die Navigation ganz allgemein gibt es auf den Internetseiten des ADFC und von von "Navigation professionell" (Links unten).

Wer gerne und regelmäßig Rad fährt und dabei nicht nur auf altbekannten Wegen unterwegs ist, sondern es auch reizvoll findet, neue Strecken auszuprobieren, kann die Möglichkeiten, die das GPS bietet, umfassend ausschöpfen und seine Freude am Radfahren noch gewaltig steigern.

Allerdings setzt dies eine Investition in Hard- und Software in Höhe von 150 bis 650 Euro sowie eine gewisse Einarbeitungszeit voraus. Aber auch wer sich ein GPS-Gerät lediglich mietet, um in unbekanntem Gebiet ganz entspannt eine vorher aufgezeichnete Tour nachzufahren, wird den Komfort, den er dadurch gegenüber der Orientierung mittels Karte gewinnt, zweifellos genießen.