Việc phân loại máy thu GPS căn cứ vào kiểu dữ liệu và phương pháp xử lý số liệu, tuy nhiên máy thu GPS được phân thành 2 nhóm là máy thu so sánh Code và máy thu đo hiệu pha hoặc loại máy thu một tần số và máy thu hai tần số. Hiện có nhiều hãng sản xuất máy thu GPS: Trimble Navigation và Ashtech (Mỹ), Wild và Leica (Thụy sỹ), Sokia (Nhật), Minimax (Đức), Segsel (Pháp),...
Việc định vị bằng GPS được thực hiện trên cơ sở sử dụng hai đại lượng đo cơ bản là khoảng cách giả xác định theo C/A Code và P - Code hoặc theo pha sóng tải L1, L2.
37
Khoảng cách giả xác định theo C/A Code và P-Code:
Mã tựa ngẫu nhiên được phát đi cùng sóng tải. Máy thu GPS giải mã và tạo ra một dãy mã tương tự. Bằng cách so sánh code thu được từ vê tinh và code do máy thu tạo ra sẽ xác định được thời gian truyền sóng từ vệ tinh tới máy thu, trên cơ sở đó sẽ xác định được khoảng cách từ vệ tinh tới tâm pha anten của máy thu GPS. Tuy nhiên do sự không đồng bộ giữa đồng hồ trên vệ tinh và đồng hồ của các máy thu, sự ảnh hưởng của môi trường truyền sóng nên không nhận được khoảng cách thực, người ta gọi đó là khoảng cách giả giữa vệ tinh và máy thu.
Nếu ký hiệu toạ độ vệ tinh trong hệ toạ độ không gian địa tâm là XS, YS, ZS, toạ độ điểm quan sát là X, Y, Z, thời gian truyền sóng là t, sai số không đồng bộ giữa đồng hồ trên vệ tinh và đồng hồ máy thu là t, tốc độ truyển sóng là c, ta có khoảng cách giả R:
Sử dụng C/A Code có thể đạt được độ chính xác đo khoảng cách cỡ ±30m, nếu dùng P-Code có thể đạt sai số cỡ ±3m. Tuy nhiên P-Code không được sử dụng rộng rãi nên cần phải nghiên cứu các biện pháp nâng cao độ chính xác sử dụng C/A Code trong thực tế.
Đo pha sóng tải:
Các vệ tinh liên tục phát 2 sóng tải Ll, L2. Bằng cách đo hiệu pha sóng tải do máy thu nhận được từ vệ tinh và pha của tín hiệu do máy thu giải ra, ta được hiệu pha :
Trong đó:
R là khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu λ là bước sóng của sóng tải
38 t là sai số không đồng bộ giữa đồng hồ vệ tinh và đồng hồ máy thu
N được gọi là số nguyên đa trị và thường không được biết trước mà cần phải xác định trong quá trình đo.