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GPS的前身是美國軍方研發的一種子午儀衛星定位體系(Transit)，1958年研發，1964年正式投入運用。該體系用5到6顆衛星組成的星網作業，每天最多繞過地球13次，并且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡善盡美。但是，子午儀體系使得研發部分對衛星定位取得了開始的經歷，并驗證了由衛星體系進行定位的可行性，為GPS的研發埋下了襯托。因為衛星定位顯現出在導航方面的無窮優越性及子午儀體系存在對潛艇和艦船導航方面的無窮缺點。美國海陸空三軍及民用部分都感到迫切需要一種新的衛星導航體系。
為此，美國水兵研討實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛星組成10000km高度的全球定位網方案，并于67年、69年和74年各發射了一顆實驗衛星，在這些衛星上開始實驗了原子鐘計時體系，這是GPS準確定位的根底。而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛星組成3至4個星群的方案，這些衛星中除1顆選用同步軌跡外其他的都運用周期為24h的歪斜軌跡，該方案以偽隨機碼(PRN)為根底傳達衛星測距信號，其強壯的功用，當信號密度低于環境噪聲的1%時也能將其檢測出來。偽隨機碼的成功運用是GPS得以取得成功的一個重要根底。水兵的方案首要用于為艦船供給低動態的2維定位，空軍的方案能供供給高動態效勞，但是體系過于雜亂。因為一起研發兩個體系會形成無窮的費用并且這兒兩個方案都是為了供給全球定位而規劃的，所以1973年美國國防部將2者合二為一，并由國防部牽頭的衛星導航定位聯合方案局(JPO)領導，還將辦事機構建立在洛杉磯的空軍航天處。該機構成員很多，包含美國陸軍、水兵、水兵陸戰隊、交通部、國防制圖局、北約和澳大利亞的代表。
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