為了使GPS更好地滿足軍事、民間和商業(yè)用戶不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，美國(guó)決定用先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)和完善GPS系統(tǒng)。其現(xiàn)代化計(jì)劃主要包括以下內(nèi)容：

增加新的GPS信號(hào)。美國(guó)計(jì)劃在2005－2008年發(fā)射8顆改進(jìn)的導(dǎo)航衛(wèi)星，在衛(wèi)星上播發(fā)新的軍碼和第二民碼，同時(shí)計(jì)劃在2006－2010年發(fā)射的導(dǎo)航星上增設(shè)第三民碼。新增軍碼信號(hào)將比現(xiàn)在使用的信號(hào)強(qiáng)度高得多，具有較強(qiáng)的發(fā)射功率、抗干擾能力和保密性能等優(yōu)點(diǎn)，以便于軍用接收機(jī)直接捕獲。

新增軍碼還使得美軍在戰(zhàn)時(shí)有權(quán)對(duì)某一地區(qū)的其他信號(hào)進(jìn)行干擾或暫時(shí)關(guān)閉，剝奪對(duì)方使用GPS信號(hào)的能力。

第二民碼與以前的民碼相比，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)和信號(hào)跟蹤能力，能進(jìn)一步提高導(dǎo)航定位精度。

增設(shè)第三民碼，主要是為了防止機(jī)場(chǎng)的地面引導(dǎo)雷達(dá)對(duì)民航使用的GPS信號(hào)造成干擾。

研發(fā)新一代軍用GPS接收機(jī)。為提高GPS的抗干擾能力，美國(guó)正在研制新一代軍用GPS接收機(jī)。在新型GPS接收機(jī)中，最重要的兩項(xiàng)技術(shù)是GPS接收機(jī)應(yīng)用組件和防欺騙模塊。其中接收機(jī)應(yīng)用組件是一種標(biāo)準(zhǔn)電子插件，可將其加在未來(lái)的飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈和各種武器中，目的是確保安全性、互通性，減少非標(biāo)準(zhǔn)接口、定義和功能的數(shù)目。防欺騙模塊是第二代的GPS技術(shù)產(chǎn)品安全模塊，用于保護(hù)保密的GPS算法、數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)。

增強(qiáng)和關(guān)閉GPS發(fā)射信號(hào)。針對(duì)GPS信號(hào)容易受干擾和被他國(guó)戰(zhàn)時(shí)利用的弱點(diǎn)，目前美軍正設(shè)法增加GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的1個(gè)可控窄波束天線，并通過(guò)該窄波束天線增大發(fā)射功率來(lái)提高信號(hào)強(qiáng)度。其中可控天線至少能使4顆衛(wèi)星的波束指向某一作戰(zhàn)區(qū)域，而地球上其他區(qū)域的接收信號(hào)強(qiáng)度卻不會(huì)明顯降低。這樣就會(huì)迫使敵方提高干擾機(jī)的信號(hào)功率，以確保其干擾的有效性。隨著干擾機(jī)體積的增大和干擾功率的增加，干擾機(jī)更容易被探測(cè)，更容易受到“哈姆”反輻射導(dǎo)彈武器的攻擊。同時(shí)，美軍在戰(zhàn)時(shí)也可通過(guò)控制衛(wèi)星波束天線的指向，暫時(shí)關(guān)閉某一地區(qū)的GPS信號(hào)，從而使對(duì)方軍隊(duì)難以利用GPS系統(tǒng)。

改善地面設(shè)備。主要工作包括：更新GPS地面測(cè)控設(shè)備，增加地面測(cè)控站的數(shù)量；用新的數(shù)字接收機(jī)和計(jì)算機(jī)來(lái)更新專用的GPS監(jiān)測(cè)站和有關(guān)的地面天線；采用新的算法和軟件，提高測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與傳輸能力等。

GPSⅢ計(jì)劃。當(dāng)前的GPS現(xiàn)代化工作能使星座維持運(yùn)行到2010年，為了滿足到2030年的軍、民用要求，美國(guó)已著手開發(fā)GPSⅢ和相關(guān)的地面控制網(wǎng)，以便在2010年后使用。

GPSⅢ計(jì)劃的目標(biāo)是，提供能滿足當(dāng)前和未來(lái)軍、民兩用需要的GPS結(jié)構(gòu)方案。從2004年起，美國(guó)國(guó)防部開始研究GPSⅢ的采購(gòu)和結(jié)構(gòu)概念，以便驗(yàn)證系統(tǒng)要求。GPSⅢ將選擇全新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，放棄現(xiàn)有的24顆中軌道衛(wèi)星，采用全新的33顆高軌道加靜止軌道衛(wèi)星組成。GPSⅢ的衛(wèi)星首次發(fā)射計(jì)劃定于2009年，全部衛(wèi)星在軌運(yùn)行將在2015－2020年實(shí)現(xiàn)。據(jù)介紹，與現(xiàn)有GPS相比，GPSⅢ的信號(hào)發(fā)射功率將提高100倍，信號(hào)抗干擾能力提高1000倍以上，授時(shí)精度將達(dá)到1ns，定位精度提高到0.2～0.5m，這樣可以使GPS制導(dǎo)彈藥的精度達(dá)到1m以內(nèi)。

通過(guò)實(shí)施現(xiàn)代化計(jì)劃，GPS的定位、導(dǎo)航和授時(shí)能力將得到進(jìn)一步提高。改善后的GPS將為美軍提供抗干擾能力更高和信號(hào)安全性更好的服務(wù)，同時(shí)可在未來(lái)作戰(zhàn)中剝奪其他國(guó)家使用GPS的權(quán)力。