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。
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。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）。目前,美國正致力于進一步改善整個系統的功能，如通過間的相互跟蹤來確定軌道，以減少對地面監控系統的依賴程度，增強系統的自主性。
用戶則用GPS接收機來測定從接收機至GPS的距離，并根據星歷所給出的觀測瞬間在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參數。對用戶來說，這不僅大大增加了儀器的復雜程度，而且從隱蔽性來看也是十分不利的，因為發射信號易造成暴露。單程測距（即被動測距）則在很大程度上避免了上述的缺點。在深空通信場合，利用偽隨機編碼信號可以實現低信噪比接收，大大改善了通信的可靠性，且可實現碼分多址通信。此外，利用偽隨機編碼信號可以實現的保密通信。這些特點正符合GPS系統的技術要求。
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