اصل کار GPS

1. اندازه گیری دامنه کاذب و موقعیت یابی تک نقطه ای با دامنه شبه(GPS)
اندازه‌گیری برد شبه برای اندازه‌گیری فاصله ماهواره تا گیرنده است، یعنی فاصله‌ای که از ضرب زمان انتشار سیگنال کد محدوده ارسال شده توسط ماهواره به گیرنده GPS در سرعت نور حاصل می‌شود. روش شبه برد موقعیت یابی تک نقطه ای به این صورت است که از گیرنده GPS برای اندازه گیری برد شبه با بیش از 4 ماهواره GPS در یک زمان خاص و مختصات لحظه ای ماهواره به دست آمده از پیام ناوبری ماهواره ای استفاده می شود و از روش تقاطع برد برای محاسبه مختصات سه بعدی آنتن در سیستم مختصات WGS-84.

2. اندازه گیری فاز حامل و موقعیت یابی فاز حامل(GPS)
اندازه گیری فاز حامل برای اندازه گیری تاخیر فاز بین سیگنال حامل ماهواره GPS و آنتن گیرنده است. کد محدوده و پیام ناوبری بر روی حامل ماهواره GPS تعدیل شده است. پس از دریافت سیگنال ماهواره، گیرنده ابتدا کد محدوده و پیام ماهواره را بر روی حامل حذف می کند و بار دیگر حامل را دریافت می کند که به آن حامل بازسازی می گویند. گیرنده GPS حامل بازسازی شده ماهواره را با سیگنال نوسان ساز محلی تولید شده توسط نوسانگر در گیرنده از طریق فازمتر مقایسه می کند تا اختلاف فاز را بدست آورد.

3. زمان واقعی موقعیت دیفرانسیل(GPS)
اصل موقعیت یابی دیفرانسیل بلادرنگ GPS این است که گیرنده GPS (که ایستگاه مرجع نامیده می شود) روی نقاط مختصات زمین مرکزی دقیق موجود، محاسبه مقدار تصحیح مقدار مشاهده GPS با استفاده از مختصات زمین مرکزی و نوسانات شناخته شده و ارسال مقدار تصحیح به گیرنده GPS متحرک (به نام ایستگاه تلفن همراه) از طریق تجهیزات ارتباطی رادیویی (به نام پیوند داده). ایستگاه سیار از مقدار تصحیح برای اصلاح مقدار مشاهده GPS خود استفاده می کند تا خطاهای فوق را حذف کند تا دقت موقعیت یابی بلادرنگ بهبود یابد. انواع مختلفی از روش‌های تفاوت دینامیکی GPS وجود دارد که عمدتاً شامل تفاوت موقعیت، اختلاف دامنه شبه (RTD)، اختلاف زمان واقعی فاز حامل (RTK) و اختلاف منطقه گسترده است.