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。这样，粗码精度可达100m，精码精度为10m。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。GPS已经经历了代和第二代，现在已升级到第三代，以保持其在导航定位系统的霸主地位，从目前来看，GPS是范围内精度高、覆盖范围的导航定位系统。
用户则用GPS接收机来测定从接收机至GPS的距离，并根据星历所给出的观测瞬间在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。现代测距实质上是使用无线电信号测量其传播时间来推算距离。可以测量往返传播延迟，也可以测量单程传播延迟。往返传播测距即主动测距，要求与用户均具备收发能力。伪距法单点定位，就是利用GPS接收机在某一时刻测定与4颗以上GPS的伪距，及从导航电文中获得的瞬时坐标，采用距离交会法求出天线在WGS-84坐标系中的三维坐标。
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）。地面监控系统还能通过注入站向发布各种指令，调整的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。在深空通信场合，利用伪随机编码信号可以实现低信噪比接收，大大改善了通信的可靠性，且可实现码分多址通信。此外，利用伪随机编码信号可以实现的保密通信。这些特点正符合GPS系统的技术要求。
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