Đo GPS tuyệt đối là trường hợp sử dụng một máy thu để xác định tọa
độ của điểm quan sát trong hệ thống tọa độ WGS-84, là các thành phần tọa độ
vuông góc không gian (X,Y,Z) hoặc các thành phần tọa độ mặt cầu (B,L,H). Hệ thống tọa độ WGS-84 là hệ thống tọa độ cơ sở của hệ thống GPS, tọa độ
của vệ tinh cũng như của điểm quan sát đều được lấy trong hệ tọa độ này. WGS-84 được thiết lập gắn với Ellipsoid có kích thước như sau:
Bán trục lớn: a=6378137 m, bán trục bé: b=6356752,3 m
Độẹt:α=
Việc đo GPS tuyệt đối được thực hiện trên cơ sở sử dụng đại lượng đo là khoảng cách giả từ vệ tinh đến anten máy thu theo nguyên tắc giao hội không gian từ các điểm đã biết tọa độ là các vệ tinh.
Về nguyên tắc, nếu biết chính xác khoảng thời gian lan truyền tín hiệu, code tựa ngẫu nhiên từ vệ tinh đến máy thu ta sẽ tính được khoảng cách chính xác giữa vệ tinh và máy thu, khi đó máy thu chỉ cần thu tín hiệu của 3 vệ tinh thì ta có thể xác định được tọa độ không gian của máy thu. Song trên thực tế
cả đồng hồ vệ tinh và đồng hồ trong máy thu đều có sai số nên các khoảng cách đo được không phải là khoảng cách chính xác mà là khoảng cách giả được tính theo công thức (1.6). Từ ba khoảng cách giả ta lập được hệ 3 phương trình mà bốn ẩn số (tọa độ vuông góc XYZ hoặc tọa độ mặt cầu BLH của điểm quan sát và sai số do đồng bộ hồng hồ vệ tinh và đồng hồ máy thu ) do đó không xác định được vị trí không gian điểm quan sát. Để khắc phục tình trạng này cần phải thu tín hiệu đồng thời từ 4 vệ tinh, tức là phải thu thêm tín hiệu của vệ tinh thứ tư. Khi đó, ta lập được hệ phương trình tương ứng 4 cho 4 vệ tinh:
(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2=(R1-c. )2
(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2=(R2-c. )2
(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2=(R3-c. )2(1.6)
(X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4-Z)2=(R4-c. )2
Trong đó: Ri là khoảng cách giả từ máy thu đến vệ tinh thứ i
Xi,Yi,Zi- tọa độ không gian vệ tinh i X,Y,Z- tọa độ không gian điểm đặt anten
– sai số do đồng hồ trên vệ tinh và trong máy thu c- vận tốc lan truyền tín hiệu
Vậy bằng cách đo khoảng cách giảđồng thời từ máy thu đến bốn vệ tinh ta có thể xác định được tọa độ tuyệt đối của máy thu, ngoài ra còn có thể xác
định được số hiệu chỉnh vào đồng hồ máy thu. Thực tế với hệ thống vệ tinh hoạt động đầy đủ như hiện nay, số lượng vệ tinh quan sát được thường là từ 6
đến 8 vệ tinh, có khi lên tới 10 vệ tinh. Khi đó lời giải đa trị sẽ được rút ra theo nguyên tắc số bình phương nhỏ nhất. Độ chính xác của phương pháp
định vị tuyệt đối là 5÷10 m, nếu dùng Ephemeris do chính phủ Mỹ cung cấp thì độ chính xác lên đến 1 m. Trên thực tế độ chính xác của phương pháp này chỉ đến 100 m do chính phủ Mỹ dùng hệ thống làm nhiễu SA. Để khắc phục nhược điểm này người ta đã đưa ra phương pháp định vị vi phân và định vị
tương đối để nâng cao độ chính xác.