Как нередко бывает с высокотехнологичными проектами, инициаторами разработки и реализации системы GPS стали военные. Проект спутниковой сети для определения координат в режиме реального времени в любой точке земного шара был назван Navstar (Navigation system with timing and ranging - навигационная система определения времени и дальности), тогда как аббревиатура GPS появилась позднее, когда система стала использоваться не только в оборонных, но и в гражданских целях.

При разработке данной системы ее основой должны были стать так называемые "атомные часы", которые разрабатывались в рамках военно-морской программы TIMATION, и являются эталоном времени. ВВС, в свою очередь, взяли на себя разработку Navstar Global Positioning System.

Первый спутник был запущен в 1978 году, а с 1989 года производится запуск спутников нового поколения. Первые одиннадцать спутников двигались совсем по другой орбите, по сравнению с современными, и были предназначены для того, чтобы апробировать систему и показать реальность задачи. В настоящий момент в работе находятся 28 спутников, равномерно распределенных по орбитам с высотой 20350 км (для полнофункциональной работы достаточно 24 спутников, остальные 4 находятся в резерве).

В 1995г. министерство обороны официально заявило о том, что система определения местоположения объекта полностью дееспособна. Сервисы были разделены на две группы:

• стандартный сервис (Standard Positioning Service)
• сервис повышенной точности (Precise Positioning Service)

Стандартное — значит ненаправленное и доступное для целой группы пользователей позиционирование с точностью до 100 метров по горизонтали и 156 — по вертикали. Так называемый "селективный доступ" дозируется военными с помощью приборов зашумления радионавигационного сигнала: проще говоря, глушат.

Точное позиционирование проводится с точностью до 22 метров по горизонтали и 27 по вертикали. Гражданам дают так "позиционироваться" лишь в том случае, если информация не вредит интересам США плюс в процессе работы министерство обороны, естественно, может, заниматься проверками и опять же временно глушить сигнал.

Ключевым моментом в истории GPS стало решение президента США об отмене с 1 мая 2000 года режима так называемого селективного доступа (SA - selective availability) - погрешности, искусственно вносимой в спутниковые сигналы для неточной работы гражданских GPS-приемников. С этого момента любительский терминал может определять координаты с точностью в несколько метров (ранее погрешность составляла десятки метров). На рис.4 представлены ошибки в навигации до и после отключения режима селективного доступа (данные U.S. Space Command).

Ошибки в навигации до и после отключения режима селективного доступа

Новая технология дистанционного зондирования Земли, в основе которой лежит использование спутниковой системы определения координат Global Positioning System" (глобальная система местоопределения) GPS, является наиболее эффективной методикой исследования атмосферы Земли. Это подтверждается исследованиями специалистов из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в г. Пасадена (Калифорния), которые остались весьма довольны предварительным анализом данных, полученных с немецкого спутника "Champ" (German Challenging Minisatellite Payload), а также аргентинского Aplicaciones Cientificas-C (Scientific Applications Satellite). Аппаратура, установленная на них анализирует прохождение радиосигналов спутников системы GPS сквозь атмосферу Земли в то время, когда они находятся над горизонтом, то есть заходят за горизонт либо проходят над ним.

Методика получила название GPS-зондирования лимба, либо GPS-затенения (GPS limb sounding, GPS occultation). Измеряя задержки в прохождении радиосигналов сквозь атмосферу (они составляют несколько триллионных долей секунды), удается собрать неожиданно много важной информации о состоянии атмосферы, в том числе, построить высотные профили плотности атмосферы, давления, температуры и влажности. Глубокий анализ этих данных позволяет построить контурные карты давления атмосферы в масштабе всей планеты, определить критически важные параметры, влияющие на климат, и даже определить скорость и направление ветровых потоков в стратосфере, оказывающих влияние на воздушные суда в полете.