GPS vi phân là một kỹ thuật nhằm làm giảm sai lỗi trong khi định vị bằng cách thu thêm tín hiệu được phát ra từ một trạm chuẩn đặt ở một vị trí biết trước. Khi trạm chuẩn thu được tín hiệu từ vệ tinh, nó sẽ tự động tính toán vị trí và thời gian theo tín hiệu vệ tinh. Vị trí và thời gian này được so sánh với vị trí và thời gian thực, từ đó biết được sai lệch do môi trường truyền sóng và sai lệch do hiệu ứng rào chắn SA. Sau đó, sai lệch này được chuyển thành thông tin hiệu chỉnh đưa đến máy thu GPS để xác định vị trí máy thu này với độ chính cao hơn GPS thông thường.
Có 2 loại GPS vi phân: GPS cục bộ (LADGPS) và GPS diện rộng (WADGPS).
Hình 2.5. Nguyên tắc hoạt động của DGPS.
+ GPS cục bộ: là GPS vi phân có máy thu GPS nhận thông tin hiệu chỉnh tựa cự ly và pha sóng mang từ một trạm chuẩn được đặt trong tầm nhìn thẳng. Chính vì đặc điểm hạn chế này nên máy thu GPS chỉ có thể thu tín hiệu khi ở trong khu vực gần trạm chuẩn nên phương thức này có tên gọi là GPS cục bộ. Thông tin hiệu chỉnh bao gồm: hiệu chỉnh quỹ đạo thu được từ vệ tinh, lỗi đồng hồ và trễ truyền sóng.
+ GPS diện rộng: sử dụng một mạng lưới các trạm chuẩn được phân bố ở một vùng rộng lớn. Nhờ hệ thống này người ta có thể xác định vị riêng rẽ từng
lỗi như: lỗi đồng hồ, trễ truyền sóng, lỗi quỹ đạo. Những thông tin này sẽ được tính toán và gửi đến cho máy thu GPS thông qua các vệ tinh viễn thông hay mạng thông tin di động mặt đất.