如果发送设备所发射的测距信号经过反射器的反射或转发，又返回到发送点，为其接收设备所接收，进而测得测距信号所经历的距离。这种发送和接收测距信号位于同一个地方的测距原理，称为主动测距。用它所测得的站星距离和已知的在轨位置，也可推算出用户现时的三维位置。这种基于主动测距原理的定位，称为主动定位。
载波相位测量是测定GPS载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS载波上调制了测距码和导航电文，接收机接收到信号后，先将载波上的测距码和电文去掉，重新获得载波，称为重建载波。GPS接收机将重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差。GPS实时差分定位的原理是在已有的地心坐标点上安放GPS接收机（称为基准站），利用已知的地心坐标和星历计算GPS观测值的校正值，并通过无线电通信设备（称为数据链）将校正值发送给运动中的GPS接收机（称为流动站）。
由于预算的压缩，GPS计划不得不减少发射数量，改为将18颗分布在互成600的6个轨道上，然而这一方案保障不了的可靠性。1988年又进行了一次修改：21颗工作和3颗备用工作在互成600的6个轨道上。这也是目前GPS所使用的工作方式；GPS的主体呈圆柱形，两侧有太阳能帆板，能自动对日定向。太阳能电池提供工作用电。每颗都配备有多台原子钟，可提供高精度的时间标准。上面带有燃料和喷管，可在地面控制系统的控制下调整自己的运行轨道。流动站利用校正值对自己的GPS观测值进行修正，以消除上述误差，从而提高实时定位精度。GPS动态差分方法有多种，主要有位置差分、伪距差分( RTD)、载波相位实时差分(RTK)和广域差分等 ；
定位系统由以下三个部分组成：空间部分(GPS)、地面监控部分和用户部分。GPS可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持系统的正常运转。
GPS定位系统采用多星高轨测距体制，以距离作为基本观测量，通过对4颗同时进行伪距测量，即可推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成，即定位是在极短的时间内完成的，汽车gps有回收的吗，故可用于动态用户；1973年，美国开始设计、试验。1989年2月4日，首颗GPS发射成功，到1993年底建成了实用的GPS网，即（21 3GPS）星座，并开始投入商业运营。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，覆盖率高达98%的24颗GPS星座已经布设完成；
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