現代測距實質上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離。可以測量往返傳播延遲，也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距，要求與用戶均具備收發(fā)能力。偽距測量就是測定到接收機的距離，即由發(fā)射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得的距離。GPS定位系統(tǒng)采用多星高軌測距體制，以距離作為基本觀測量，通過對4顆同時進行偽距測量，即可推算出接收機的位置。由于測距可在極短的時間內完成，即定位是在極短的時間內完成的，故可用于動態(tài)用戶。

經過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星座已布設完成。如果發(fā)送設備所發(fā)射的測距信號經過反射器的反射或轉發(fā)，又返回到發(fā)送點，為其接收設備所接收，進而測得測距信號所經歷的距離。初的GPS計劃是在美國聯合計劃局的領導下制定的，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。

定位系統(tǒng)由以下三個部分組成：空間部分(GPS)、地面監(jiān)控部分和用戶部分。GPS可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進行導航定位的測距信號和導航電文，并接收來自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運轉。這樣，粗碼精度可達100m，精碼精度為10m。由于預算的壓縮，GPS計劃不得不減少發(fā)射數量，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。這種發(fā)送和接收測距信號位于同一個地方的測距原理，稱為主動測距。用它所測得的站星距離和已知的在軌位置，也可推算出用戶現時的三維位置。這種基于主動測距原理的定位，稱為主動定位。

目前,美國正致力于進一步改善整個系統(tǒng)的功能，如通過間的相互跟蹤來確定軌道，以減少對地面監(jiān)控系統(tǒng)的依賴程度，增強系統(tǒng)的自主性。GPS接收機將重建載波與接收機內由振蕩器產生的本振信號通過相位計比相，即可得到相位差。偽隨機碼又稱為偽噪聲碼，是一種可以預先確定并可以重復地產生和，又具有隨機統(tǒng)計特性的二進制碼序列。