北斗一号的工作原理：
“北斗一号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、地面站（包括中心控制系统、标校系统等）和各类用户机等部分组成。
系统的工作过程是：首先由地面站向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户机广播。用户机响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回地面站。地面站接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。
对定位申请，地面站测出两个时间延迟：即从地面站发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回地面站的延迟；和从地面站发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回地面站的延迟。由于地面站和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外地面站从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而地面站可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。
“北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上打下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。
“一代‘北斗’采用的是有源定位，ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ等都是无源定位，所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。我国采用有源定位是因为单靠双星定位只能确定用户所在的两维位置，不能同时得到用户所在地的海拔高度。而地面中心站在获得卫星返回的用户两维位置后，可以根据计算机里的数据对应确定用户所在地的海拔高度。
北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航，由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
用户利用一代“北斗”定位的办法是这样的，首先是用户向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”与ＧＰＳ系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。
北斗二号的工作原理：
北斗2定位原理和GPS/GLONASS/GALILUE完全一样，无线电伪距定位。在太空中建立一个由多颗卫星所组成的卫星网络，通过对卫星轨道分布的合理化设计，用户在地球上任何一个位置都可以观测到至少三颗卫星，由于在某个具体时刻，某颗卫星的位置是确定的，因此用户只要测得与它们的距离，就可以解算出自身的坐标。
用户如何测量与卫星的距离呢？GPS采用的办法，是在卫星和用户机上各安装一个时钟，并在卫星发送的测距信号中包含发送时的时间信息。这样，用户机在接收到测距信号后，只要与自身时钟的时间对比，就可以获得发送时间与接收时间的时差，再乘以光速，就可以得到与卫星的距离了。但在实际应用中，这个做法仍有缺陷。由于用户机受空间和能源的限制，只能采用精度较差的石英钟，因此不可能做到与卫星时钟的完全同步，这样测量出来的时间差和由此所计算得出的距离必然会有较大的误差。为消除这一误差，GPS测距时同时接收4颗卫星的信号，从而把钟差也作为一个未知数，与坐标共同组成一个四元方程组，与坐标一齐解算出来，从而保证了相当高的定位精度。
由上述的定位原理和过程可见，在GPS系统中，卫星只起到广播测距信号的作用，用户机根据接收到的测距信号自主解算坐标。因此该系统是一个开放系统，可容纳的用户机数量不受限制。同时由于用户机只接收信号，不需要发射信号，因此它的定位保密性强。这两点对于在军事上的应用尤其有价值。
