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(diào)制了測距碼和導(dǎo)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(tǒng)，1964年正式投入使用，該系統(tǒng)用5-6顆組成的星網(wǎng)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(yè)管理的智多星。

這樣，粗碼精度可達100m，精碼精度為10m。由于預(yù)算的壓縮，GPS計劃不得不減少發(fā)射數(shù)量，改為將18顆分布在互成600的6個軌道上，然而這一方案保障不了的可靠性。從相關(guān)接收的方式來看，要求測距信號具有類似白噪聲的自相關(guān)特性。偽隨機碼測距技術(shù)就是這一思想的體現(xiàn)。經(jīng)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(shè)完成。

對用戶來說，這不僅大大增加了儀器的復(fù)雜程度，而且從隱蔽性來看也是十分不利的，因為發(fā)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(fā)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(jiān)控系統(tǒng)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(shù)，進行預(yù)報后，再按規(guī)定格式編制成導(dǎo)航電文，并通過注入站送往。

初的GPS計劃是在美國聯(lián)合計劃局的領(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(dǎo)航系統(tǒng)，在被動式測距系統(tǒng)中，用戶天線只需要接收來自這些的導(dǎo)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。