到了2015年，功能定位衛星星系的數量已從2000年的一個全球星系(美國的GPS)增加到四個(GPS、俄羅斯的GLONASS，中國的北斗，以及歐洲的伽利略)，並有兩個區域系統(印度的NAVIC和日本的QZSS)可為互補。這為多星系GNSS接收器開啟了新的機會。
此外，衛星訊號也經過現代化改造，到2018年，多頻GNSS變得更為平價，這些進展已為GNSS的下一個目標奠定了基礎，也就是實現公寸(10公分)或公分級的精準度。
GNSS接收器是利用它們與至少四個GNSS衛星的距離進行三角測量來取得位置，因為接收器是根據衛星訊號到達它們所需的時間來測量距離，因此即使是最輕微的誤差，低至幾十億分之一秒，都會對準確度帶來負面影響，衛星軌道位置的誤差會導致約2.5公尺的準確度差距。
衛星時脈誤差也可能增加額外1.5公尺差距。而對流層和電離層的擾動可能會再分別增加1公尺和5公尺差距；如果衛星接近地平線或在太陽活動強烈時期，準確度差距還會再增加。
截至目前為止，最大的誤差是由多徑(Multipath)效應所引起，這是指衛星訊號會藉由多個或間接軌跡到達接收器，例如在都會區，衛星訊號會被建築物外牆反彈。在空曠的戶外，標準精準度的GNSS接收器則可準確到2公尺以內。
利用GNSS校正數據來消除GNSS誤差，高精準度GNSS系統可大幅提高其精準度。取得此數據的方式是從已知位置的基地台來監控GNSS訊號。測得與基地台位置的偏差值後再將其傳送給漫遊器(Rover)；這是配備了GNSS接收器的有人或無人載具，便能獲取更準確的位置資訊。在適當條件下，只要基地台和漫遊器相隔不是太遠，此方法可達到公分級的準確度。
然而，並不是所有的GNSS誤差都可以用此方法來消除。由於到達基地台的衛星訊號會受到許多與到達漫遊器相同的誤差，因此校正數據除了可用來消除衛星位置和時脈誤差之外，亦可消除大氣誤差。但是，漫遊器周遭環境所引起的多徑誤差，例如由鄰近高樓大廈造成的，就必須透過接收器本身來解決。
高精準度GNSS並不是新概念，此技術已被測量人員和其他專業人員使用了數十年之久。但是，高昂的裝置成本和昂貴的校正服務費用將這項技術限制在專業利基市場，無法擴展到其他市場。
不過，現在擁有的技術可以使高準精度GNSS對大眾市場更具吸引力，進一步實現包括車道準確導航、擴增實境(Augmented Reality)、無人機精準飛行和著陸、無人割草機和拖拉機，以及V2X通訊等應用的發展。其中，V2X可以使聯網汽車與其他車輛和基礎建設無線通訊，以避免碰撞，且隨著技術的進展，更多的應用可望一一浮現。
擴展高精準度定位技術以支援大眾市場
校正服務供應商可透過兩種方式把GNSS誤差數據傳送給漫遊器，其中只有一種可以擴展至滿足大眾市場的需求。在基於觀測空間再現(Ozservation Space Representation, OSR)的方法中，校正服務供應商會計算每個漫遊器位置的預期觀測誤差值，並將這些訊息無線傳送給它們。
相反地，在基於狀態空間再現(State Space Representation, SSR)的方法中(圖1)，觀測到的GNSS訊號誤差會被用來為整個區域的誤差進行物理建模，以做為狀態空間模型。然後，在任何給定時間用來描述狀態空間模型的參數會被廣播到整個建模區域中的漫遊器。
高精準度定位服務必須能被擴展，以支援全球性的大眾市場應用。採用OSR來進行GNSS校正數據的原有服務供應商將難以擴展，這也是為什麼把GNSS校正數據廣播給數百萬個使用者的SSR新型服務將會取而代之的原因。
OSR已被即時動態定位(RTK)和網路RTK衛星導航採用，在現今需要公分級或甚至公厘級定位準確度的設置中使用。當基地台和漫遊器相距30公里以內時，這些方法是準確的。基於OSR的方法需要漫遊器和校正服務供應商之間的雙向通訊，由於行動通訊網路很難可靠地維持這種通訊級別，使其很難適用於大眾市場的應用。基於SSR的方法則是透過向整個服務區域中的所有漫遊器廣播單一的校正數據流來解決這個問題。這種簡化的通訊方式，以及可以在相對較低的基地台密度(150~250公里)下提供穩健的服務，使其成為大眾市場應用(如高度輔助駕駛)的唯一可行方法。
先進的接收器能夠接收到更多來自衛星的訊息，使其效能獲得進一步的提升。雖然第一代GNSS衛星僅能在單一頻段內傳輸訊號，但現在的導航衛星系統能以多達三個獨立的頻段發送訊號。例如，美國的GPS系統以L1、L2和L5頻段發射，分別集中在1575MHz、1227MHz和1176 MHz。俄羅斯的GLONASS只在L1和L2頻段傳輸，中國的北斗也是如此。
總結來說，高精準度GNSS接收器可以利用單個星系中的多個頻段，以大幅縮短實現高精準度所需的時間。於是，定位效能更為穩健，而且最終能為使用者帶來更可靠的服務。
未來的高精準度GNSS系統將由多個單元組成，目前在軌道上的GNSS星系是其中最主要的單元。在地面上，GNSS參考基地台負責即時監測GNSS訊號誤差。採用SSR方法後，校正服務將透過網際網路以及同步衛星廣播誤差值。除了採用雙頻GNSS接收器外，漫遊器還將配備蜂巢式數據機，以接收透過網際網路廣播的校正數據流，並利用L頻段接收器來接收衛星的校正數據流(圖2)。
無人駕駛興起 高精準度定位技術成關鍵
雖然現今的車隊仍由須要依賴駕駛控制的車輛所組成，但已有越來越多的車輛會提供一些輔助駕駛功能。在邁向完全自主駕駛發展的過程中，須逐步提高特殊使用案例的自動化程度，例如在高速公路上行駛或自動停車功能。
今天，駕駛可能會受益於某些輔助駕駛功能(圖3)，但他們仍須執行車道保持和車道變換等所有的操作。現今，路上已有一些具備2級自動化能力的汽車，它們配備了部分自動化的系統，能在特殊的應用場合自主地執行這些動作。在高度自動駕駛(3級)中，駕駛可在特殊的應用案例中把手離開方向盤，但必須隨時準備在必要時接管。全自動駕駛(4級)不再需要駕駛，但僅針對特殊的使用案例，只有當完全通過這些級別，我們才能把無人自主駕駛車輛擴展到所有的使用案例(5級)。
為了滿足無人駕駛的安全需求，各種技術的結合是必要的。把攝影機影像、光達和雷達資料以及高畫質地圖結合在一起，已經可以讓車輛以高準確度(大約10公分)將其定位在地圖上，並在許多條件下檢測障礙物，然而，光是利用這些系統，它的安全性還不足以實現無人駕駛。
在朝全自動駕駛過渡期間，車輛的精確位置將決定是否可以開啟自動駕駛模式。惡劣的環境條件或缺乏明顯的地標可能會導致光學系統無法正確決定使用案例，對4級系統來說，這深具挑戰性，因為在4級自動化程度中，駕駛可以在某些情況下完全放手對車輛的控制。
正是在這種情況下，高精準度GNSS與汽車慣性導航的結合，亦即把衛星導航資料與各別的車輪速度、陀螺儀和加速度計訊息相結合，以便在沒有GNSS訊號的情況下提供準確定位，能介入做為完全獨立的位置來源。其提供的精確位置資訊不僅有助於辨識高畫質地圖和地理圍欄關鍵區域的正確部分，如須降低速度，還可用來校準車輛的感測器。只有採用這樣的系統，才能滿足ISO 26262標準中所制定的自主車輛安全要求，這些安全要求包括功能安全性、車輛能安全回應錯誤的能力，無論是在韌體或硬體層級，都須確保乘客安全。
功能安全性是安全自動駕駛的先決條件。然而，這樣還不夠，功能安全性是以車輛為中心，它只處理車輛可能發生的錯誤。對於定位，主要的錯誤來源，像是衛星時脈和位置、多徑效應或校正數據流中的潛在失誤，都發生在車輛外部。
因此，即使是具備功能安全性的車輛也無法拒絕有缺陷的資料。考量這些外部的錯誤資料需要更全面性的作法，可稱之為「完整性」。與功能安全性相反，完整性將從整體角度處理整個技術鏈，包括所有層面的各種感測器、V2X基礎架構，以及安全系統。它要求所有技術，包括全球導航衛星系統，都能對其輸出的資料提供一定程度的信心，才能在該使用替代技術時提出警告。
為了提高道路安全，高精準度GNSS是實現先進駕駛輔助系統(ADAS)和完全無人駕駛的關鍵。做為定位訊息的獨立來源，高精準度GNSS使用多頻帶接收器和SSR校正數據，將能在各種情況下可靠地提供車輛的確切位置。最終，它必須準確到能在高速公路上實現公寸等級，並在更具挑戰性的城市高速道路上達到公尺以下等級，以確保回報的位置不僅準確，而且具有極高準確率。此外，為了要獲得市場的大量採用，它還必須在品質上無可挑剔、而且價格合理。
為了實現把高精準度GNSS帶到大眾市場的目標，通訊模組業者近年來展開了多項行動，像是u-blox推出即時動態定位(RTK)接收器NEO-M8P，正式跨入高精準度GNSS市場；宣布與博世(Bosch)、三菱電機和Geo++合資的Sapcorda公司推出符合平價的GNSS校正服務；發布新款u-blox F9技術平台，可為工業和汽車應用提供多用途的高精準度定位技術，以及推出首款整合RTK技術的多頻GNSS模組 ZED-F9P。
