然而,子午儀定位系統使得研發部門對定位取得了初步的經驗,并驗證了由系統進行定位的可行性,這就為GPS的研制做了鋪墊。GPS是指利用GPS,向各地全天候、實時性地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導航定位系統。GPS是美國第二代導航系統。它是在子午儀導航系統的基礎上發展起來的,它采納了子午儀系統的成功經驗。按目前的方案,GPS的空間部分使用24顆高度約2.02萬千米的組成星座。
但單程測距要求與用戶接收機的時鐘同步。如果兩個時鐘不同步,那么在所測量的傳播時間中,除了因至用戶接收機之間距離所引起的傳播延遲之外,還包含了兩個時鐘的鐘差。要達到與用戶時鐘同步,在實際工作中很難做到,但可通過適當方法解決。載波相位測量是測定GPS載波信號到接收機天線之間的相位延遲。GPS載波上調制了測距碼和導航電文,接收機接收到信號后,先將載波上的測距碼和電文去掉,重新獲得載波,稱為重建載波。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。
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。但單程測距要求與用戶接收機的時鐘同步。如果兩個時鐘不同步,那么在所測量的傳播時間中,除了因至用戶接收機之間距離所引起的傳播延遲之外,還包含了兩個時鐘的鐘差。要達到與用戶時鐘同步,在實際工作中很難做到,但可通過適當方法解決。