GPS實時差分定位的原理是在已有的地心坐標點上安放GPS接收機（稱為基準站），利用已知的地心坐標和星歷計算GPS觀測值的校正值，并通過無線電通信設備（稱為數據鏈）將校正值發送給運動中的GPS接收機（稱為流動站）。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。隨著物流業的快速發展，GPS有著舉足輕重的作用，成為繼汽車市場后的第二大主要消費群體。GPS是美國從20世紀70年始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年建成，具有在海、陸、空進行實時三維導航與定位功能的新一代導航與定位系統。
載波相位測量是測定GPS載波信號到接收機天線之間的相位延遲。GPS載波上調制了測距碼和導航電文，接收機接收到信號后，先將載波上的測距碼和電文去掉，重新獲得載波，稱為重建載波。在深空通信場合，利用偽隨機編碼信號可以實現低信噪比接收，大大改善了通信的可靠性，且可實現碼分多址通信。此外，利用偽隨機編碼信號可以實現的保密通信。這些特點正符合GPS系統的技術要求。這種發送和接收測距信號位于同一個地方的測距原理，稱為主動測距。用它所測得的站星距離和已知的在軌位置，也可推算出用戶現時的三維位置。這種基于主動測距原理的定位，稱為主動定位。
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。對用戶來說，這不僅大大增加了儀器的復雜程度，而且從隱蔽性來看也是十分不利的，因為發射信號易造成暴露。單程測距（即被動測距）則在很大程度上避免了上述的缺點。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。
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