現(xiàn)代測(cè)距實(shí)質(zhì)上是使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)測(cè)量其傳播時(shí)間來(lái)推算距離?？梢詼y(cè)量往返傳播延遲，也可以測(cè)量單程傳播延遲。往返傳播測(cè)距即主動(dòng)測(cè)距，要求與用戶(hù)均具備收發(fā)能力。偽距測(cè)量就是測(cè)定到接收機(jī)的距離，即由發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得的距離。GPS定位系統(tǒng)采用多星高軌測(cè)距體制，以距離作為基本觀測(cè)量，通過(guò)對(duì)4顆同時(shí)進(jìn)行偽距測(cè)量，即可推算出接收機(jī)的位置。由于測(cè)距可在極短的時(shí)間內(nèi)完成，即定位是在極短的時(shí)間內(nèi)完成的，故可用于動(dòng)態(tài)用戶(hù)。

經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS星座已布設(shè)完成。如果發(fā)送設(shè)備所發(fā)射的測(cè)距信號(hào)經(jīng)過(guò)反射器的反射或轉(zhuǎn)發(fā)，又返回到發(fā)送點(diǎn)，為其接收設(shè)備所接收，進(jìn)而測(cè)得測(cè)距信號(hào)所經(jīng)歷的距離。初的GPS計(jì)劃是在美國(guó)聯(lián)合計(jì)劃局的領(lǐng)導(dǎo)下制定的，該方案將24顆放置在互成1200的三個(gè)軌道上。每個(gè)軌道上有8顆，地球上任何一點(diǎn)均能觀測(cè)到6-9顆。

定位系統(tǒng)由以下三個(gè)部分組成：空間部分(GPS)、地面監(jiān)控部分和用戶(hù)部分。GPS可連續(xù)向用戶(hù)播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文，并接收來(lái)自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，粗碼精度可達(dá)100m，精碼精度為10m。由于預(yù)算的壓縮，GPS計(jì)劃不得不減少發(fā)射數(shù)量，改為將18顆分布在互成600的6個(gè)軌道上，然而這一方案保障不了的可靠性。這種發(fā)送和接收測(cè)距信號(hào)位于同一個(gè)地方的測(cè)距原理，稱(chēng)為主動(dòng)測(cè)距。用它所測(cè)得的站星距離和已知的在軌位置，也可推算出用戶(hù)現(xiàn)時(shí)的三維位置。這種基于主動(dòng)測(cè)距原理的定位，稱(chēng)為主動(dòng)定位。

目前,美國(guó)正致力于進(jìn)一步改善整個(gè)系統(tǒng)的功能，如通過(guò)間的相互跟蹤來(lái)確定軌道，以減少對(duì)地面監(jiān)控系統(tǒng)的依賴(lài)程度，增強(qiáng)系統(tǒng)的自主性。GPS接收機(jī)將重建載波與接收機(jī)內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)通過(guò)相位計(jì)比相，即可得到相位差。偽隨機(jī)碼又稱(chēng)為偽噪聲碼，是一種可以預(yù)先確定并可以重復(fù)地產(chǎn)生和，又具有隨機(jī)統(tǒng)計(jì)特性的二進(jìn)制碼序列。