Trilateracija je vrsta mjerenja koja se koristi za određivanje položaja točke korištenjem geometrije sfera, krugova ili trokuta. Za razliku od triangulacije, koja koristi mjerenje kutova za određivanje lokacije, trilateracija koristi mjere udaljenosti. Globalni sustavi pozicioniranja (GPS) i mjerenja zemljišta primjenjuju ovu metodu za pružanje preciznih zemljopisnih lokacija na površini Zemlje.
U dvodimenzionalnoj geometriji polumjeri kružnica se ponekad mogu koristiti za pronalaženje položaja točke. Na primjer, ako je nepoznata točka X udaljena 3 jedinice od točke A, mogla bi ležati bilo gdje na polumjeru od 3 jedinice oko točke A. Kada se vizualizira, moguće je vidjeti da skup mogućih lokacija za X čini krug oko točka A. Ako je također poznato da je točka X udaljena 4 jedinice od točke B, onda se oko B formira drugi krug mogućih lokacija s polumjerom od 4 jedinice. Ove dvije kružnice se preklapaju, sijeku se u dvije točke – od kojih jedna mora biti X.
Treće mjerenje omogućuje pronalaženje X. Ako je poznato da je X 5 jedinica udaljen od točke C, formira se treća kružnica s polumjerom 5. Ova će se kružnica sijeći samo s druge dvije u jednoj od dvije točke, za koje tada znamo da mora biti X.
Gornji primjer može se primijeniti na situacije u kojima se mora pronaći približan zemljopisni položaj. Na primjer, ako je osoba pokušavala pronaći svoju lokaciju na tlu, možda bi to mogla zaključiti pronalaženjem tri udaljenosti do poznatih znamenitosti ili gradova. U većini slučajeva, međutim, precizna navigacija zahtijeva korištenje trodimenzionalne metode trilateracije.
Glavna razlika između dvodimenzionalne i trodimenzionalne trilateracije je u tome što se u trodimenzionalnoj metodi umjesto krugova koriste kugle. Mjere se polumjeri četiri kugle, a mjesto se određuje iz točaka sjecišta. To se vizualizira kroz jednu od najčešćih primjena trilateracije — GPS sustav.
GPS sustavi rade tako što izračunavaju njihovu udaljenost do satelita koji kruže oko Zemlje. Ako korisnik GPS-a stoji na površini Zemlje, imamo već jednu kuglu poznatog radijusa — sam planet. GPS šalje točno tempirane signale satelitima i prima poruke koje koristi za određivanje vremena prolaska i, prema tome, njegove udaljenosti do svakog satelita. Udaljenosti do tri satelita tvore tri sfere, koje se preklapaju na dva moguća mjesta, jedno na površini Zemlje i jedno u svemiru. Za korisnike GPS-a na zemlji, koordinata na površini je ispravna lokacija.