Su pregunta: "¿Por qué el GPS funciona en modo avión y en las montañas sin torre de telefonía móvil cerca, pero no funciona en los aviones?"
El sistema GPS estadounidense es un conjunto de satélites que transmiten (importante: sólo transmiten) los datos que un receptor GPS puede recibir para luego calcular su propia ubicación (es decir, latitud y longitud, altura y hora, etc). Siempre y cuando reciba datos de al menos tres satélites (cuatro necesarios para la altura).
La cuestión es que no es necesario que haya ninguna torre de telefonía móvil cerca para que un receptor GPS (o un smartphone) reciba estos datos de los satélites: el sistema celular no interviene en la recepción de esos datos ni en el cálculo de la localización fija a partir de ellos.
Ahora, si quiere mostrar esa ubicación calculada en un mapa, entonces puede utilizar un receptor GPS autónomo o un smartphone con mapas precargados (por lo que no es necesario un sistema celular cercano) o un smartphone moderno que descargue el mapa dinámicamente desde un sitio web (el smartphone necesita entonces un sistema celular cercano, por supuesto).
Por ejemplo, tengo un receptor GPS Garmin que utiliza mapas precargados y muestra la ubicación del mapa en una pantalla sin problemas, sin necesidad de un sistema celular.
Cuando un teléfono inteligente está en modo avión (se utiliza como un receptor GPS solamente), sus transmisores están apagados. Esto significa que no puede acceder al sistema celular y a Internet para obtener información de mapas dinámicos de ninguna manera para mostrar una ubicación (pero, la información de mapas precargada o en caché puede seguir mostrándose).
Más importante aún, ya que el receptor GPS es una radio de sólo recepción, normalmente sigue encendido durante el modo avión sin ningún problema. Así, puede recibir los datos de los satélites GPS sin necesidad de un sistema celular.
Cuando se está en un avión, es posible recibir las emisiones del GPS. La piel metálica del avión lo convierte en una jaula de Faraday con fugas. En el interior del avión (lejos de las ventanillas), las emisiones de los satélites de muy baja señal no pueden penetrar con la suficiente fuerza de señal para que el receptor se bloquee. Cerca de la ventanilla, estos datos suelen recibirse sin problemas con buenos conjuntos de chips GPS.
He visto que esto funciona en múltiples smartphones: mi antiguo Google Nexus 6 y mi actual Samsung Galaxy 9+ funcionan sin problemas cerca de las ventanillas de los aviones, y a menudo también en los asientos del pasillo.
Por supuesto, como no suelo tener una sesión de Internet activa en marcha (usando WiFi en el avión, por ejemplo, ya que esto es escandalosamente caro), no puedo mostrar esa latitud y longitud en un mapa gráfico. En este caso, la fijación de la ubicación (y otra información como la velocidad, etc.) sólo se puede mostrar numéricamente (sin mapa) en las aplicaciones que se pueden descargar de las distintas tiendas de aplicaciones.