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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。GPS的前身是1958年美國軍方研制的一種子午儀( Transit)定位系統，1964年正式投入使用，該系統用5-6顆組成的星網工作，每天繞過地球13圈，并且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。GPS自問世以來，就以其高精度、全天候、覆蓋、方便靈活吸引了眾多用戶。GPS不僅是汽車的守護神，同時也是物流行業管理的智多星。

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。經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，覆蓋率高達98%的24顆GPS星座已布設完成。

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。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。地面監控系統的主要功能是：跟蹤GPS，對其進行距離測量，確定的運行軌道及鐘改正數，進行預報后，再按規定格式編制成導航電文，并通過注入站送往。

初的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屬于被動式導航系統，在被動式測距系統中，用戶天線只需要接收來自這些的導航定位信號，從而就可測得用戶天線至的距離或距離差。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。