GPS是指利用GPS,向各地全天候、實時性地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導航定位系統。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。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。
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。在深空通信場合,利用偽隨機編碼信號可以實現低信噪比接收,大大改善了通信的可靠性,且可實現碼分多址通信。此外,利用偽隨機編碼信號可以實現的保密通信。這些特點正符合GPS系統的技術要求。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。
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。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。定位系統由以下三個部分組成:空間部分(GPS)、地面監控部分和用戶部分。GPS可連續向用戶播發用于進行導航定位的測距信號和導航電文,并接收來自地面監控系統的各種信息和命令以維持系統的正常運轉。