若已知测站坐标，可以确定卫星轨道参数，反之若已知卫星轨道参数（卫星星历），可以确定测站的地心坐标。按这一技术和方法进行的测量称为卫星多普勒（频移）测量，也称为距离差测量。

1842年，奥地利物理学家C.J.多普勒（Christian Johan Dopplor，1803～1853）发现了多普勒频移现象。1957年10月苏联成功发射了第一颗人造卫星Sputnik后，美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的W.H.吉耶尔（William H. Guier）和G.C.魏芬巴赫（George C. Weiffenbach）通过在已知坐标地面点跟踪接收卫星播发的无线电信号，测量其多普勒频移，经过计算分析成功获取了这颗卫星的轨道参数。随后，该实验室麦研究中心负责人F.T.麦克卢尔（Frank T. McClure）博士认为反过来利用卫星无线电信号的多普勒效应也可确定观测点的位置。这一想法导致了子午卫星导航系统于1964年1月正式建成。正是约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室研究人员的工作，使得卫星多普勒频移测量获得了广泛应用。