常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求4800或者9600的波特率，这在无线电上不难实现。
RTK技术的关键在于使用了载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度（分米甚至厘米级）的定位。
常规RTK的基本思想是：在短距离内，假设流动站与基准站的电离层延迟、对流层延迟和轨道误差等多种误差影响是一样的，在此基础上，一般采用双差组合的方法，这样就可以很好地消除流动站的各种误差对观测值的影响，然后再进行整周模糊度确定，得到RTK固定解。概括地说，RTK技术就是基于载波相位观测值的实时动态差分卫星定位技术，是测量技术与数据传输相结合而构成的测量系统，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。
实现载波相位差分的方法分为两类：修正法和差分法。前者与伪距差分相同，基准站将载波相位修正量发送给用户站，以改正其载波相位，然后求出坐标。后者将基准站采集的载波相位发送给用户台进行求差求出坐标。前者为准RTK技术，后者为真正的RTK技术。
常规RTK是建立在流动站与基准站误差强相关这一假设的基础上的。当流动站离基准站较近（例如不超过10～15km）时，上述假设一般均能较好地成立，此时利用一个或数个历元的观测资料即可获得厘米级精度的定位结果。然而随着流动站和基准站间间距的增加，这种误差相关性将变得越来越差。轨道偏差，电离层延迟的残余误差和对流层延迟的残余误差都将迅速增加，从而导致难以正确确定整周模糊度，无法获得固定解。定位精度迅速下降。再或者是在电离层活动的高峰期（如2001年），即使流动站距离基准站4 km以上的，有时也很难得到固定解。因此，作用范围与定位精度之间的矛盾也就成了常规RTK定位的最大弱点。GPS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性，因此在较长距离下（单频>10km，双频>30km），经过差分处理后的用户数据仍然含有很大的观测误差，从而导致定位精度的降低和无法解算载波相位的整周模糊。当流动站和基准站间的距离大于50km时，常规RTK的单历元解一般只能达到分米级的精度。所以，为了保证得到满意的定位精度，传统的单机RTK的作业距离都非常有限。
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