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。
這種接收方式是用發射信號的信號（稱為本地信號）和所接收到的信號與噪聲之和進行相關計算，然后通過測量相關函數的大值的位置來確定目標的距離。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。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。
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）。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。偽距法單點定位，就是利用GPS接收機在某一時刻測定與4顆以上GPS的偽距，及從導航電文中獲得的瞬時坐標，采用距離交會法求出天線在WGS-84坐標系中的三維坐標。
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