現(xiàn)代測距實質(zhì)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(fā)能力。偽距測量就是測定到接收機的距離,即由發(fā)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。GPS定位系統(tǒng)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(nèi)完成,即定位是在極短的時間內(nèi)完成的,故可用于動態(tài)用戶。
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(fā)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(fā)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。地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是:跟蹤GPS,對其進行距離測量,確定的運行軌道及鐘改正數(shù),進行預報后,再按規(guī)定格式編制成導航電文,并通過注入站送往。
目前,美國正致力于進一步改善整個系統(tǒng)的功能,如通過間的相互跟蹤來確定軌道,以減少對地面監(jiān)控系統(tǒng)的依賴程度,增強系統(tǒng)的自主性。GPS接收機將重建載波與接收機內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信號通過相位計比相,即可得到相位差。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(chǎn)生和,又具有隨機統(tǒng)計特性的二進制碼序列。