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。的GPS計劃是在美國聯合計劃局的領導下制定的，該方案將24顆放置在互成1200的三個軌道上。每個軌道上有8顆，地球上任何一點均能觀測到6-9顆。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。
如果發送設備所發射的測距信號經過反射器的反射或轉發，又返回到發送點，為其接收設備所接收，進而測得測距信號所經歷的距離。24顆均為近圓形軌道，運行周期約為11小時58分，分布在6個軌道面上（每軌道面4顆），軌道傾角為55度。的分布使得在任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。這就提供了在時間上連續的導航能力。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。
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。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。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。
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