經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn),耗資300億美元,到1994年,覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS星座已布設(shè)完成。如果發(fā)送設(shè)備所發(fā)射的測(cè)距信號(hào)經(jīng)過(guò)反射器的反射或轉(zhuǎn)發(fā),又返回到發(fā)送點(diǎn),為其接收設(shè)備所接收,進(jìn)而測(cè)得測(cè)距信號(hào)所經(jīng)歷的距離。初的GPS計(jì)劃是在美國(guó)聯(lián)合計(jì)劃局的領(lǐng)導(dǎo)下制定的,該方案將24顆放置在互成1200的三個(gè)軌道上。每個(gè)軌道上有8顆,地球上任何一點(diǎn)均能觀測(cè)到6-9顆。
流動(dòng)站利用校正值對(duì)自己的GPS觀測(cè)值進(jìn)行修正,以消除上述誤差,從而提高實(shí)時(shí)定位精度。GPS動(dòng)態(tài)差分方法有多種,主要有位置差分、偽距差分( RTD)、載波相位實(shí)時(shí)差分(RTK)和廣域差分等。定位系統(tǒng)由以下三個(gè)部分組成:空間部分(GPS)、地面監(jiān)控部分和用戶部分。GPS可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文,并接收來(lái)自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。偽距測(cè)量就是測(cè)定到接收機(jī)的距離,即由發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得的距離。
這種接收方式是用發(fā)射信號(hào)的信號(hào)(稱為本地信號(hào))和所接收到的信號(hào)與噪聲之和進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,然后通過(guò)測(cè)量相關(guān)函數(shù)的大值的位置來(lái)確定目標(biāo)的距離。GPS已經(jīng)經(jīng)歷了代和第二代,現(xiàn)在已升級(jí)到第三代,以保持其在導(dǎo)航定位系統(tǒng)的霸主地位,從目前來(lái)看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。根據(jù)信號(hào)檢測(cè)理論的普遍結(jié)果,在噪聲為具有均勻功率譜的白噪聲條件下,測(cè)距的佳接收機(jī)是一個(gè)相關(guān)接收機(jī)。