Основни принцип наГПС навигациони системје мерење удаљености између сателита са познатом позицијом и пријемника корисника, а затим интегрисање података више сателита да би се знала специфична позиција пријемника. Да би се ово постигло, позиција сателита се може пронаћи у сателитским ефемеридама према времену које бележи уграђени сат. Удаљеност од корисника до сателита се добија тако што се забележи време које сателитски сигнал путује до корисника, а затим се помножи са брзином светлости (због мешања јоносфере у атмосферу, ово растојање није реално удаљеност између корисника и сателита, али псеудо-домет (ПР): Када ГПС сателити раде нормално, они ће наставити да емитују навигационе поруке са псеудо-случајним кодовима (који се називају псеудо кодови) састављеним од 1 и 0 бинарних симбола су две врсте псеудо кодова које користе ГПС системи, а то су: Цивилни Ц/А код и војни П(И) код. Фреквенција Ц/А кода је 1,023МХз, период понављања је једна милисекунда, а интервал кода је 1 микросекунда. , што је еквивалентно 300 м, фреквенција П кода је 10,23 МХз, а период понављања је 0,1 микросекунде, што је еквивалентно 30 м безбедносне перформансе су боље. Навигациона порука укључује сателитске ефемериде, радне услове, корекцију сата, корекцију јоносферског кашњења, корекцију атмосферске рефракције, итд. Демодулира се са сателитског сигнала и преноси на носећој фреквенцији са модулацијом од 50б/с. Сваки главни оквир навигационе поруке садржи 5 подоквирова са дужином оквира од 6 с. Прва три оквира имају по 10 речи; сваки Понавља се сваких 30 секунди и ажурира се сваких сат времена. Последња два оквира имају укупно 15000б. Садржај навигационе поруке углавном укључује телеметријске кодове, конверзијске кодове и први, други и трећи блок података, од којих су најважнији ефемеридни подаци. Када корисник прими навигациону поруку, издвоји сателитско време и упореди га са својим сатом да би сазнао растојање између сателита и корисника, а затим користи податке о сателитским ефемеридама у навигационој поруци за израчунавање положаја сателита приликом преноса поруку. Може се знати положај и брзина корисника у геодетском координатном систему ВГС-84.
Види се да је улога сателитског делаГПС навигациони системје да непрекидно преноси навигационе поруке. Међутим, пошто сат који користи пријемник корисника и сат на сателиту не могу увек да се синхронизују, поред корисникових тродимензионалних координата к, и и з, а Δт, временска разлика између сателита и пријемника , такође се уводи као непознат број. Затим употребите 4 једначине да решите ове 4 непознате. Дакле, ако желите да знате где се налази пријемник, морате бити у могућности да примите најмање 4 сателитска сигнала.
ТхеГПС пријемникможе да прима информације о времену тачне до нивоа наносекунде које се могу користити за мерење времена; ефемериде прогнозе за предвиђање приближне позиције сателита у наредних неколико месеци; ефемериде емитовања за израчунавање сателитских координата потребних за позиционирање, са тачношћу од неколико метара до десетина метара (различито од сателита, мења се у било ком тренутку); иГПС системинформације, као што је статус сателита.
ТхеГПС пријемникможе да измери код да би добио растојање од сателита до пријемника. Пошто садржи грешку сателитског сата пријемника и атмосферску грешку ширења, назива се псеудораспон. Псеудораспон мерен за 0А код назива се псеудодомет код УА, а тачност је око 20 метара. Псеудораспон мерен за П код назива се псеудораспон П кода, а тачност је око 2 метра.
ТхеГПС пријемникдекодира примљени сателитски сигнал или користи друге технике за уклањање информација модулираних на носачу, а затим се носач може вратити. Строго говорећи, фазу носиоца треба назвати фазом фреквенције откуцаја носиоца, што је разлика између фазе носиоца примљеног сателитског сигнала на коју утиче Доплеров помак и фазе сигнала коју генерише локална осцилација пријемника. Генерално мерено у време епохе које је одређено сатом пријемника и праћењем сателитског сигнала, вредност промене фазе се може снимити, али је почетна вредност фазе пријемника и сателитског осцилатора на почетку посматрања непозната. Фазни цео број почетне епохе је такође непознат, односно нејасноћа целе недеље може се решити само као параметар у обради података. Тачност вредности посматрања фазе је чак милиметара, али је премиса да се реши нејасноћа читавог обима. Према томе, вредност посматрања фазе се може користити само када постоји релативно посматрање и вредност континуираног посматрања, а тачност позиционирања која је боља од нивоа мерача је само Фазна посматрања се могу користити.
Према методи позиционирања, ГПС позиционирање се дели на позиционирање у једној тачки и релативно позиционирање (диференцијално позиционирање). Позиционирање у једној тачки је начин да се одреди положај пријемника на основу података посматрања пријемника. Може да користи само посматрања псеудодалена и може се користити за грубу навигацију и позиционирање возила и бродова. Релативно позиционирање (диференцијално позиционирање) је метода за одређивање релативне позиције између тачака посматрања на основу података посматрања више од два пријемника. Може да користи или посматрања псеудораспона или посматрања фазе. Треба користити геодетска или инжењерска мерења. Користите посматрања фаза за релативно позиционирање.
ГПС запажањаукључују разлике у такту сателита и пријемника, кашњење у ширењу атмосфере, ефекте више пута и друге грешке. На њих утичу и ефемеридне грешке сателитског емитовања током прорачуна позиционирања. Најчешће грешке су узроковане релативним позиционирањем. Отказивање или слабљење, тако да ће прецизност позиционирања бити знатно побољшана. Двофреквентни пријемник може да поништи главни део јоносферске грешке у атмосфери на основу посматрања две фреквенције. ), треба користити двофреквентне пријемнике.
