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。

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)。GPS的前身是1958年美國(guó)軍方研制的一種子午儀( Transit)定位系統(tǒng)，1964年正式投入使用，該系統(tǒng)用5-6顆組成的星網(wǎng)工作，每天多繞過(guò)地球13圈，并且無(wú)法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。這樣，粗碼精度可達(dá)100m，精碼精度為10m。由于預(yù)算的壓縮，GPS計(jì)劃不得不減少發(fā)射數(shù)量，改為將18顆分布在互成600的6個(gè)軌道上，然而這一方案保障不了的可靠性。

用戶則用GPS接收機(jī)來(lái)測(cè)定從接收機(jī)至GPS的距離，并根據(jù)星歷所給出的觀測(cè)瞬間在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。現(xiàn)代測(cè)距實(shí)質(zhì)上是使用無(wú)線電信號(hào)測(cè)量其傳播時(shí)間來(lái)推算距離。可以測(cè)量往返傳播延遲，也可以測(cè)量單程傳播延遲。往返傳播測(cè)距即主動(dòng)測(cè)距，要求與用戶均具備收發(fā)能力。偽距法單點(diǎn)定位，就是利用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)定與4顆以上GPS的偽距，及從導(dǎo)航電文中獲得的瞬時(shí)坐標(biāo)，采用距離交會(huì)法求出天線在WGS-84坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。

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(lái)說(shuō)，這不僅大大增加了儀器的復(fù)雜程度，而且從隱蔽性來(lái)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(guò)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。