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）。GPS主要由三大組成部分：空間部分、地面監控部分和用戶設備部分。GPS系統具有高精度、全天候、使用廣泛等特點。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。
這種發送測距信號和接收測距信號分別位居兩個不同地方的測距方式，稱為被動測距。用它所測得的站星距離，并利用已知的在軌位置，可推算出用戶天線的三維位置。這種基于被動測距原理的定位，稱為被動定位。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。但單程測距要求與用戶接收機的時鐘同步。如果兩個時鐘不同步，那么在所測量的傳播時間中，除了因至用戶接收機之間距離所引起的傳播延遲之外，還包含了兩個時鐘的鐘差。要達到與用戶時鐘同步，在實際工作中很難做到，但可通過適當方法解決。
這種接收方式是用發射信號的信號（稱為本地信號）和所接收到的信號與噪聲之和進行相關計算，然后通過測量相關函數的大值的位置來確定目標的距離。GPS已經經歷了代和第二代，現在已升級到第三代，以保持其在導航定位系統的霸主地位，從目前來看，GPS是范圍內精度高、覆蓋范圍的導航定位系統。根據信號檢測理論的普遍結果，在噪聲為具有均勻功率譜的白噪聲條件下，測距的佳接收機是一個相關接收機。
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