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。在有噪聲干擾的情況下,綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題,定位系統采用了偽隨機碼測距技術。偽隨機碼又稱為偽噪聲碼,是一種可以預先確定并可以重復地產生和,又具有隨機統計特性的二進制碼序列。
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。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。
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。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。目前,美國正致力于進一步改善整個系統的功能,如通過間的相互跟蹤來確定軌道,以減少對地面監控系統的依賴程度,增強系統的自主性。