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载波相位测量是测定GPS载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS载波上调制了测距码和导航电文，接收机接收到信号后，先将载波上的测距码和电文去掉，重新获得载波，称为重建载波。GPS接收机将重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差。GPS属于被动式导航系统，在被动式测距系统中，用户天线只需要接收来自这些导航定位信号，从而就可测得用户天线至星的距离或距离差。这种发送测距信号和接收测距信号分别位居两个不同地方的测距方式，称为被动测距。近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化等显著特点，赢得了广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科中，从而给测绘领域带来了一场深刻的技术革命 .
用户用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。目前，美国正致力于进一步改善整个系统的功能，如通过星间的相互跟踪来确定星轨道，以减少对地面监控系统的依赖程度，gps定位器回收吗，增强系统的自主性。
刚开始的GPS计划是在美国联合计划局的领导下制定的，该方案将24颗放置在互成1200的三个轨道上。每个轨道上有8颗，地球上任何一点均能观测到6-9颗。这样，粗码精度可达100m，精码精度为10m。
全球定位系统的应用还包括航空摄影测量，线路勘测及隧道贯通测量，地形、地籍及房地产测量，海洋测绘，工程施工测量、大桥施工控制网建立、海上勘探平台沉降监测、大桥动态实时形变监测、高层建筑实时变形监测。GPS的服务将在生产、生活中的各个领域得到应用;
GPS全球定位系统采用多星高轨测距体制，以距离作为基本观测量，通过对4颗同时进行伪距测量，即可推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成，即定位是在极短的时间内完成的，故可用于动态用户；随着我国城市建设规模的扩大，车辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，车辆的指挥和安全管理已成为交通系统的一个重要问题。GPS导航定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。用于交通系统的主要有：车辆GPS定位与无线电通信系统相结合的指挥管理系统；应用GPS差分技术的指挥管理系统。GPS已经经历了首代和第二代，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是全球范围内精度覆盖范围广的导航定位系统；用GPS所测得的站星距离，并利用已知的在轨位置，可推算出用户天线的三维位置。这种基于被动测距原理的定位，称为被动定位。
