然而,子午儀定位系統(tǒng)使得研發(fā)部門對定位取得了初步的經(jīng)驗,并驗證了由系統(tǒng)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(tǒng)。GPS是美國第二代導航系統(tǒng)。它是在子午儀導航系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的,它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)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。
如果發(fā)送設備所發(fā)射的測距信號經(jīng)過反射器的反射或轉(zhuǎn)發(fā),又返回到發(fā)送點,為其接收設備所接收,進而測得測距信號所經(jīng)歷的距離。24顆均為近圓形軌道,運行周期約為11小時58分,分布在6個軌道面上(每軌道面4顆),軌道傾角為55度。的分布使得在任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的,并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。這就提供了在時間上連續(xù)的導航能力。這種發(fā)送測距信號和接收測距信號分別位居兩個不同地方的測距方式,稱為被動測距。用它所測得的站星距離,并利用已知的在軌位置,可推算出用戶天線的三維位置。這種基于被動測距原理的定位,稱為被動定位。
這種發(fā)送和接收測距信號位于同一個地方的測距原理,稱為主動測距。用它所測得的站星距離和已知的在軌位置,也可推算出用戶現(xiàn)時的三維位置。這種基于主動測距原理的定位,稱為主動定位。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(tǒng)采用了偽隨機碼測距技術。偽距測量就是測定到接收機的距離,即由發(fā)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。