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已經經歷了代和第二代,現在已升級到第三代,以保持其在導航定位系統的霸主地位,從目前來看,GPS是范圍內精度高、覆蓋范圍的導航定位系統。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。偽隨機碼又稱為偽噪聲碼,是一種可以預先確定并可以重復地產生和,又具有隨機統計特性的二進制碼序列。
偽距測量就是測定到接收機的距離,即由發射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得的距離。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。GPS定位系統采用多星高軌測距體制,以距離作為基本觀測量,通過對4顆同時進行偽距測量,即可推算出接收機的位置。由于測距可在極短的時間內完成,即定位是在極短的時間內完成的,故可用于動態用戶。