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用户用GPS接收机来测定从接收机至GPS的距离，并根据星历所给出的观测瞬间在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。目前,美国正致力于进一步改善整个系统的功能，如通过星间的相互跟踪来确定星轨道，以减少对地面监控系统的依赖程度，增强系统的自主性。刚开始的GPS计划是在美国联合计划局的***下制定的，该方案将24颗放置在互成1200的三个轨道上。

子午仪***系统使得研发部门对***取得了初步的经验，并验证了由系统进行***的可行性，这就为GPS的研制做了铺垫。由于***显示出在导航方面的巨大优越性以及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷，美国三军及民用部门都感到迫切需要一种新的导航系统；由于预算的压缩，GPS计划不得不减少发射数量，改为将18颗分布在互成600的6个轨道上，然而这一方案保障不了的可靠性。

由于预算的压缩，GPS计划不得不减少发射数量，改为将18颗分布在互成600的6个轨道上，然而这一方案保障不了的可靠性。1988年又进行了一次修改：21颗工作和3颗备用工作在互成600的6个轨道上。这也是目前GPS所使用的工作方式；GPS的主体呈圆柱形，两侧有太阳能帆板，能自动对日定向。太阳能电池提供工作用电。

车队管理系统可对多辆车进行操作，并设有捌度中心；载波相位测量是测定GPS载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS载波上调制了测距码和导航电文，接收机接收到信号后，先将载波上的测距码和电文去掉，重新获得载波，称为重建载波。GPS接收机将重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差。