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GPS實時差分定位的原理是在已有的地心坐標點上安放GPS接收機（稱為基準站），利用已知的地心坐標和星歷計算GPS觀測值的校正值，并通過無線電通信設備（稱為數據鏈）將校正值發送給運動中的GPS接收機（稱為流動站）。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。隨著物流業的快速發展，GPS有著舉足輕重的作用，成為繼汽車市場后的第二大主要消費群體。GPS是美國從20世紀70年始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年建成，具有在海、陸、空進行實時三維導航與定位功能的新一代導航與定位系統。

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。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。

1988年又進行了一次修改：21顆工作和3顆備用工作在互成600的6個軌道上。這也是目前GPS所使用的工作方式。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。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。