GPS 是全球卫星定位系统（Global Positioning System）的缩写，但只能用在确定陆地上的座标，GPS 无法穿透水面，因此现在科学家想开发水下可以使用的定位系统，透过深度神经网络分析阳光在水下偏振（polarization）的方式，找出水下定位新方法。
GPS 是计算用户相对于四颗或更多卫星的位置，因此 GPS 只有在能够接收卫星的无线讯号的前提下才能运作，至于水下，也不能小看水的隔绝效果，故潜水员、潜艇、遥控潜水设备等都无法在水下使用 GPS。
美国伊利诺大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）团队认为，虽然液体会让光偏振，但至少光在水中传播效果比无线电波好太多了。光是种电磁波，在空气中会朝多个方向散播，在水中光波会沿着单一平面、单一方向传播，方样则由阳光入射水面的角度决定，根据日期、太阳高度（时间）和地理位置而变化。
因此 UIUC 团队首先用搭载特殊镜头的水下相机拍约 1,000 万张照片，显示出伊利诺伊州香槟市淡水湖（能见度 0.3 米）、佛罗里达群岛的沿海水域（能见度 0.3~5 米）、佛罗里达州坦帕市的海湾（能见度 0.5 米）和北马其顿国家的湖泊（能见度 10 米以上） 4 个地点的水下偏振模式。
团队在不同天、不同时间、不同水深拍摄照片，水质从清澈到浑浊、白天还夜晚，每张照片都标有明确标示，最后团队再以此建立资料库，用于训练神经网络，让机器学习不同的偏振模式，之后才能预测各种变化。
之后就能够根据日期、时间和偏振模式确定水下照片的地理位置，该系统目前的精确范围为 40 至 50 公里，不过随着技术进一步发展，之后范围会再扩大，但有鉴于光无法穿透水下 300 米处，系统还是有深度限制。
UIUC 电机和电脑工程教授 Viktor Gruev 表示，我们首次展示该技术，可以在多种不同的条件在水下定位自己或相机，无论是在开阔的海域、清澈的水域还是能见度较低的水域，又或是白天、晚上，一旦了解自己所在的位置，就可以开始探索并利用这些讯息探索水下世界。
