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。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。
地面監控系統還能通過注入站向發布各種指令，調整的軌道及時鐘讀數，修復故障或啟用備用件等。用戶則用GPS接收機來測定從接收機至GPS的距離，并根據星歷所給出的觀測瞬間在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參數。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。
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。
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