Dans les années 1960, la trajectoire des satellites était établie à quelques mètres près. La précision de ces mesures devient rapidement insuffisante avec l’apparition, dans les années 1980, de nouvelles missions telles que le programme d’observation des océans, nécessitant une connaissance très précise de l’orbite des satellites. Le CNES, en collaboration avec l’IGN et le GRGS, initie donc le projet Doris.

Testé pour la première fois en 1990 sur le satellite Spot 2, ce système d’orbitographie est ensuite embarqué en 1992 sur le satellite franco-américain Topex-Poséidon. En 1993, l’instrument est utilisé sur Spot 3. Son objectif : localiser des points terrestres fixes.

En mars 1998, un instrument Doris s’envole sur Spot 4. Il est enrichi du navigateur expérimental Diode qui calcule en temps réel la trajectoire du satellite à partir des mesures réalisées par le récepteur Doris. Ce logiciel, intégré depuis à tous les instruments Doris, permet de calculer à bord en temps réel la localisation extrêmement précise du satellite.

Diode présente des atouts particulièrement intéressants pour les applications liées à la navigation. Il permet d’accroître non seulement l’autonomie de l’instrument Doris mais également celle du satellite : le contrôle de son altitude et la poussée des moteurs pourraient ainsi, à terme, se faire automatiquement.

Autre évolution : la miniaturisation des récepteurs Doris. Leur masse a été divisée par 2 pour Envisat et par 4 pour Jason et Spot 5. Les récepteurs Doris de 2^e génération possèdent 2 canaux de réception des signaux, contre 1 seul auparavant. Cette avancée technologique permet d’effectuer simultanément des mesures sur 2 balises différentes et minimise ainsi les conflits entre les missions d’orbitographie et de localisation.

Cette capacité de traitement a encore été augmentée sur les instruments actuels, baptisés "DGXX" afin de mieux répondre aux besoins de l’International Doris Service (IDS) et améliorer encore l’autonomie, la robustesse et la précision du système. Ces instruments voleront sur Pléiades, Jason 2, Altika et HY2.

D'autre part, les instruments Doris sont encore plus compacts puisqu'un seul boîtier contient désormais une technologie équivalente à 14 instruments Doris de 1^e génération. Le signal reçu par l'antenne se voit aiguillé automatiquement sur la chaîne active. Des efforts ont également été réalisés pour diminuer les opérations, ce qui contribue à diminuer les coûts de mise en oeuvre du système par le centre de contrôle du satellite.

Depuis sa mise en service, les performances de Doris ont largement dépassé les attentes de la communauté scientifique. Au fil des années, l’efficacité du système n’a cessé de croître pour atteindre, avec la mission Jason, une précision de l’ordre du centimètre.

La société CLS, filiale du CNES, assure une grande partie de l’exploitation de ces données et un support au CNES pour leur promotion. De plus, à l'initiative du CNES, le service international Doris (IDS) a été officiellement créé le 1^er juillet 2003. Il est un des services de l'IAG (International Assembly for Geodesy) en charge de fournir les produits Doris à tous les utilisateurs des communautés géodésiques, géophysiques et opérationnelles.