經(jīng)過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。
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,從目前來看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在有噪聲干擾的情況下,綜合考慮測(cè)距精度、信號(hào)帶寬、所需功率及不同識(shí)別等問題,定位系統(tǒng)采用了偽隨機(jī)碼測(cè)距技術(shù)。偽隨機(jī)碼又稱為偽噪聲碼,是一種可以預(yù)先確定并可以重復(fù)地產(chǎn)生和,又具有隨機(jī)統(tǒng)計(jì)特性的二進(jìn)制碼序列。
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。對(duì)用戶來說,這不僅大大增加了儀器的復(fù)雜程度,而且從隱蔽性來看也是十分不利的,因?yàn)榘l(fā)射信號(hào)易造成暴露。單程測(cè)距(即被動(dòng)測(cè)距)則在很大程度上避免了上述的缺點(diǎn)。GPS定位系統(tǒng)采用多星高軌測(cè)距體制,以距離作為基本觀測(cè)量,通過對(duì)4顆同時(shí)進(jìn)行偽距測(cè)量,即可推算出接收機(jī)的位置。由于測(cè)距可在極短的時(shí)間內(nèi)完成,即定位是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的,故可用于動(dòng)態(tài)用戶。