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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）。GPS主要由三大組成部分：空間部分、地面監控部分和用戶設備部分。GPS系統具有高精度、全天候、使用廣泛等特點。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。

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。在有噪聲干擾的情況下，綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題，定位系統采用了偽隨機碼測距技術。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。

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。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。根據信號檢測理論的普遍結果，在噪聲為具有均勻功率譜的白噪聲條件下，測距的佳接收機是一個相關接收機。