現代測距實質上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離。可以測量往返傳播延遲,也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距,要求與用戶均具備收發能力。偽距測量就是測定到接收機的距離,即由發射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得的距離。GPS定位系統采用多星高軌測距體制,以距離作為基本觀測量,通過對4顆同時進行偽距測量,即可推算出接收機的位置。由于測距可在極短的時間內完成,即定位是在極短的時間內完成的,故可用于動態用戶。
GPS是美國第二代導航系統。它是在子午儀導航系統的基礎上發展起來的,它采納了子午儀系統的成功經驗。按目前的方案,GPS的空間部分使用24顆高度約2.02萬千米的組成星座。1988年又進行了一次修改:21顆工作和3顆備用工作在互成600的6個軌道上。這也是目前GPS所使用的工作方式。偽距法單點定位,就是利用GPS接收機在某一時刻測定與4顆以上GPS的偽距,及從導航電文中獲得的瞬時坐標,采用距離交會法求出天線在WGS-84坐標系中的三維坐標。
流動站利用校正值對自己的GPS觀測值進行修正,以消除上述誤差,從而提高實時定位精度。GPS動態差分方法有多種,主要有位置差分、偽距差分( RTD)、載波相位實時差分(RTK)和廣域差分等。從相關接收的方式來看,要求測距信號具有類似白噪聲的自相關特性。偽隨機碼測距技術就是這一思想的體現。這樣,粗碼精度可達100m,精碼精度為10m。由于預算的壓縮,GPS計劃不得不減少發射數量,改為將18顆分布在互成600的6個軌道上,然而這一方案保障不了的可靠性。