Вперше пропозицію по використанню супутників для навігації було зроблено проф. В.С. Шебшаевічем в 1957р. Ця можливість була відкрита їм при дослідженні додатків радіоастрономічних методів в самолетовождении. Після цього в цілому ряді радянських інститутів були проведені дослідження, присвячені питанням підвищення точності навігаційних визначень, забезпечення глобальності, цілодобового застосування і незалежності від погодних умов. Дані дослідження були використані в 1963р. при дослідно-конструкторських роботах над першою вітчизняною низькоорбітального системою "Цикада". У 1967р. був виведений на орбіту перший навігаційний вітчизняний супутник "Космос-192". Навігаційний супутник забезпечував безперервне випромінювання радіонавігаційного сигналу на частотах 150 і 400 МГц протягом всього часу активного існування.
Система "Цикада" була здана в експлуатацію в складі чотирьох супутників в 1979 р Навігаційні супутники були виведені на кругові орбіти заввишки 1000 км з нахилом 83 ° і рівномірним розподілом площин орбіт вздовж екватора. Система "Цикада" дозволяла споживачеві в середньому через кожні 1.5-2 години входити в радиоконтакт з одним із супутників і визначати планові координати свого місця при тривалості навігаційного сеансу до 5-6 хв. Навігаційна система "Цикада" використовувала беззапитним вимірювання дальності від споживача до навігаційних супутників. Поряд з удосконаленням бортових систем супутника і корабельної навігаційної апаратури, серйозна увага була приділена питанням підвищення точності визначення та прогнозування параметрів орбіт навігаційних супутників.
Успішна експлуатація низькоорбітальних супутникових навігаційних систем морськими споживачами привернула широку увагу до супутникової навігації. Виникла необхідність створення універсальної навігаційної системи, що задовольняє вимогам переважної складу потенційних споживачів.
На основі проведених багатосторонніх досліджень вітчизняними фахівцями була обрана штатна орбітальне угруповання ГЛОНАСС з 24 супутників, що знаходяться на середньовисотних околокругових орбітах з номінальними значеннями висоти - 19100 км, нахилення - 64,8 ° і періоду - 11 годин 15 хвилин 44 секунди. Значення періоду дозволило створити стійку орбітальну систему, яка потребує, на відміну від орбіт GPS, для своєї підтримки коригувальних імпульсів практично протягом всього терміну активного існування. Номінальна спосіб забезпечує стовідсоткову доступність навігації на території РФ навіть за умови виходу з орбітального угрупування декількох КА.
Були вирішені дві проблеми створення високоорбітальних навігаційної системи. Перша проблема - взаємна синхронізація супутникових шкал часу з точністю до мільярдних часток секунди (наносекунд). Ця проблема була вирішена за допомогою установки на супутниках високостабільних бортових цезієвих стандартів частоти з відносною нестабільністю 10 -13 і наземного водневого стандарту з відносною нестабільністю 10 -14. а також створення наземних засобів порівняння шкал з похибкою 3-5 наносекунд. Другою проблемою є високоточне визначення і прогнозування параметрів орбіт навігаційних супутників. Дана проблема була вирішена за допомогою проведення наукових робіт з обліку чинників другого порядку малості, таких як світлове тиск, нерівномірність обертання Землі і рух її полюсів і т.п.
В ході реалізації першої ФЦП, присвяченій ГЛОНАСС були досягнуті наступні основні цілі:
- Система ГЛОНАСС збережена, пройшла етап модернізації і розгорнута до штатного складу в складі КА «Глонасс-М». У світі в даний час є дві штатно функціонують глобальні навігаційні системи: GPS і ГЛОНАСС.
- Проведена модернізація наземного комплексу управління, який забезпечує управління орбітальної угрупованням (ОГ) і в сукупності з КА ОГ забезпечує точності характеристики системи на рівні, порівнянному з системою GPS.
- Проведено істотні модернізації засобів державного еталона часу і частоти та засобів визначення параметрів обертання Землі.
- Створено дослідні зразки функціональних доповнень глобальних навігаційних систем, розроблено велику кількість зразків базових пріемоізмерітельних модулів, навігаційно-тимчасового апаратури цивільного і спеціального призначення і систем на їх основі.
В даний час з'являється широкий спектр завдань навігаційного і координатно-часового забезпечення, умов і областей застосування супутникових навігаційних технологій, які потребують подальшого вдосконалення системи ГЛОНАСС, включаючи навігаційну апаратуру споживачів. В першу чергу це відноситься до високоточним застосуванням системи ГЛОНАСС, для реалізації яких потрібне забезпечення дециметрового і сантиметрового рівнів точності в реальному масштабі часу, а також до застосувань, пов'язаних із забезпеченням безпеки при експлуатації авіаційного, морського і наземного транспорту. Потрібно підвищення оперативності навігаційних рішень і стійкості системи ГЛОНАСС до впливу перешкод. Існує значна кількість спеціальних і цивільних застосувань, де пред'являються вимоги забезпечення мініатюризації і високої чутливості навігаційної приймальної апаратури.
В рамках нової Програми передбачається:
- Підтримка системи ГЛОНАСС з гарантованими характеристиками навігаційного поля на конкурентоспроможному рівні.
- Розвиток системи ГЛОНАСС в напрямку поліпшення її тактико-технічних характеристик з метою досягнення її паритету з іноземними системами навігаційного забезпечення, лідируючих позицій Російської Федерації в галузі супутникової навігації.
- Забезпечення використання системи ГЛОНАСС, як на території Російської Федерації, так і за кордоном.
Рівень досконалості тактико-технічних характеристик системи визначається рядом напрямків розвитку системи, основними з яких є:
- Розвиток структури орбітального угрупування ГЛОНАСС в частині її розширення і створення доповнень на інших орбітах.
- Перехід до використання навігаційного космічного апарату нового покоління «Глонасс-К2» з підвищеними тактико-технічними характеристиками.
- Розвиток наземного комплексу управління системи ГЛОНАСС, включаючи вдосконалення ефемеридних-часового комплексу системи ГЛОНАСС.
- Створення і розвиток функціональних доповнень:
- широкозонной системи диференціальної корекції і моніторингу (СДКМ-КФД) навігаційних полів ГНСС, створюваної в рамках ДКР «КФД-В»;
- глобальної доповнює системи високоточного визначення навігаційної і ефемеридних-часової інформації (СВО Еві) в реальному часі для цивільних споживачів, створюваної в рамках ДКР «Сігал».
Розвиток системи ГЛОНАСС з метою забезпечення постійно зростаючих вимог споживачів і конкурентоспроможності системи в основному визначається тактико-технічними характеристиками космічного сегмента ГЛОНАСС. Історія розвиток КА системи ГЛОНАСС та характеристики в даний час і в найближчій перспективі дані у наведеній нижче таблиці.