經過20余年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年,覆蓋率高達98%的24顆GPS星座已布設完成。如果發送設備所發射的測距信號經過反射器的反射或轉發,又返回到發送點,為其接收設備所接收,進而測得測距信號所經歷的距離。初的GPS計劃是在美國聯合計劃局的領導下制定的,該方案將24顆放置在互成1200的三個軌道上。每個軌道上有8顆,地球上任何一點均能觀測到6-9顆。
GPS接收機將重建載波與接收機內由振蕩器產生的本振信號通過相位計比相,即可得到相位差。根據信號檢測理論的普遍結果,在噪聲為具有均勻功率譜的白噪聲條件下,測距的佳接收機是一個相關接收機。GPS屬于被動式導航系統,在被動式測距系統中,用戶天線只需要接收來自這些的導航定位信號,從而就可測得用戶天線至的距離或距離差。
1988年又進行了一次修改:21顆工作和3顆備用工作在互成600的6個軌道上。這也是目前GPS所使用的工作方式。在有噪聲干擾的情況下,綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題,定位系統采用了偽隨機碼測距技術。地面監控系統的主要功能是:跟蹤GPS,對其進行距離測量,確定的運行軌道及鐘改正數,進行預報后,再按規定格式編制成導航電文,并通過注入站送往。