原理：

GPS導航系統(tǒng)的基本原理是通過測量已知位置的衛(wèi)星與用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來確定接收機的具體位置。這一過程中，衛(wèi)星的位置可以通過星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。

用戶到衛(wèi)星的距離則是通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到。由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是所謂的偽距。

GPS系統(tǒng)使用的偽碼分為民用的C/A碼和的P(Y)碼。C/A碼頻率較低，碼間距較長，相當于數(shù)百米；而P碼頻率較高，碼間距較短，相當于數(shù)十米。Y碼則是在P碼的基礎上形成，具有更佳的保密性能。導航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀態(tài)、時鐘校正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息，是從衛(wèi)星信號中解調出來并以一定速率調制在載頻上發(fā)射的。

當用戶接收到導航電文時，可以提取出衛(wèi)星時間并與自己的時鐘進行對比，從而得知衛(wèi)星與用戶的距離。再利用導航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時的位置，進而計算出用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息。GPS導航系統(tǒng)衛(wèi)星的主要作用就是不斷地發(fā)射包含導航電文。用戶還會接收到可用于授時的準確至納秒級的時間信息、用于預報未來幾個月內衛(wèi)星所處概略位置的預報星歷以及用于計算定位時所需衛(wèi)星坐標的廣播星歷等GPS系統(tǒng)信息。

GPS接收機通過測量碼的量來得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于包含接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，因此稱為偽距。對于不同的偽距測量方式，精度也有所不同，例如對CA碼測得的偽距稱為CA碼偽距，精度約為20米左右；而對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度更高約為2米左右。

參考資料：GPS的相關介紹來源于百度百科。

GPS系統(tǒng)定位的基本原理是通過測距交會來確定位置。衛(wèi)星發(fā)出的信號到達接收機的時間，只能告訴我們這顆衛(wèi)星與接收機的距離，但無法確定接收機的具體方向。在三維空間中，GPS接收機的可能位置會形成一個球面。

當我們接收到兩顆衛(wèi)星的距離信息時，接收機的位置會被確定在兩個球面相交形成的圓上。再得到第三顆衛(wèi)星的距離信息，這個圓與之前的球面相交，產生兩個可能的點。而第四顆衛(wèi)星的信號則幫助我們確定接收機的確切位置。只要接收機能夠接收到四顆GPS衛(wèi)星的信號，就可以進行定位。如果接收到的衛(wèi)星信號多于四個，系統(tǒng)會優(yōu)選四顆衛(wèi)星來計算位置。

擴展知識：

GPS全球定位系統(tǒng)采用多星高軌測距技術，以距離作為基本的觀測數(shù)據(jù)。通過對四顆衛(wèi)星同時進行的偽距測量，可以計算出接收機的位置。由于測距過程可以在極短的時間內完成，所以GPS定位非常迅速，適用于動態(tài)用戶。

現(xiàn)代測距技術主要是通過測量無線電信號的傳播時間來推算距離。這可以是往返傳播延遲，也可以是單程傳播延遲。主動測距需要衛(wèi)星和用戶都有收發(fā)能力，這增加了設備的復雜性，并且從隱蔽性角度看也存在風險。相比之下，單程測距在很大程度上避免了這些缺點。

單程測距要求衛(wèi)星與用戶接收機的時鐘同步。如果兩個時鐘不同步，所測量的傳播延時時間中就會包含兩個時鐘的誤差。實現(xiàn)衛(wèi)星與用戶時鐘同步在實際操作中很困難，但可以通過一些方法來解決。

簡而言之，GPS的工作原理是基于我們熟知的幾何和物理原理。假設衛(wèi)星的位置已知，如果我們能準確測定某地點至衛(wèi)星的距離，那么這個點一定位于以衛(wèi)星為中心、距離為半徑的圓球上。隨著測得的衛(wèi)星距離數(shù)量增加，我們可以逐步縮小可能的位置范圍，最終確定接收機的準確位置。