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實時差分定位的原理是在已有的地心坐標點上安放GPS接收機(稱為基準站),利用已知的地心坐標和星歷計算GPS觀測值的校正值,并通過無線電通信設備(稱為數據鏈)將校正值發送給運動中的GPS接收機(稱為流動站)。現代測距實質上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離。可以測量往返傳播延遲,也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距,要求與用戶均具備收發能力。隨著物流業的快速發展,GPS有著舉足輕重的作用,成為繼汽車市場后的第二大主要消費群體。GPS是美國從20世紀70年始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年建成,具有在海、陸、空進行實時三維導航與定位功能的新一代導航與定位系統。
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。這樣,粗碼精度可達100m,精碼精度為10m。由于預算的壓縮,GPS計劃不得不減少發射數量,改為將18顆分布在互成600的6個軌道上,然而這一方案保障不了的可靠性。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。