GPS全球定位系統(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；剛開始的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。這樣，粗碼精度可達(dá)100m，精碼精度為10m。

子午儀定位系統(tǒng)使得研發(fā)部門對(duì)定位取得了初步的經(jīng)驗(yàn)，并驗(yàn)證了由系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性，這就為GPS的研制做了鋪墊。由于定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大優(yōu)越性以及子午儀系統(tǒng)存在對(duì)潛艇和艦船導(dǎo)航方面的巨大缺陷，美國(guó)三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的導(dǎo)航系統(tǒng)；

近10年我國(guó)測(cè)繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化等顯著特點(diǎn)，贏得了廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科中，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命.如果發(fā)送設(shè)備所發(fā)射的測(cè)距信號(hào)經(jīng)過反射器的反射或轉(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。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，稱為主動(dòng)定位。

20世紀(jì)70年代，三軍聯(lián)合研制了新一代全球定位系統(tǒng)，GPS主要目的是為三軍提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)搜集、核監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通信等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS星座已布設(shè)完成。

載波相位測(cè)量是測(cè)定GPS載波信號(hào)到接收機(jī)天線之間的相位延遲。GPS載波上調(diào)制了測(cè)距碼和導(dǎo)航電文，接收機(jī)接收到信號(hào)后，先將載波上的測(cè)距碼和電文去掉，重新獲得載波，稱為重建載波。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)通過相位計(jì)比相，回收gps定位器，即可得到相位差。GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年建成，具有在進(jìn)行實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代導(dǎo)航與定位系統(tǒng);GPS是美國(guó)第二代導(dǎo)航系統(tǒng)。它是在子午儀導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)。按目前的方案，GPS的空間部分使用24顆高度約2.02萬(wàn)千米的組成星座。全球定位系統(tǒng)(GPS)是一種以人造地球?yàn)榛A(chǔ)的高精度無(wú)線電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準(zhǔn)確的地理位置、車行速度及時(shí)間信息。

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