1．“电子导航时代”的到来
纵观古代及近代欧洲的导航定位技术发展史，我们可以看到，在它发展的初始阶段就有着古代国家对于开拓航运事业的需求的因素，后来虽然历经中世纪黑暗时代，但是在文艺复兴之后，伴随着工匠、学者、政府、海员等多方面的共同需求和推进，一如当时的科技和社会，有“一只看不见的手引导他们对生活必需品作出几乎同土地在平均分配给全体居民的情况下所能作出的一样的分配，从而不知不觉地增进了社会利益，并为不断增多的人口提供生活资料”，科技、商业的因此开始飞速进步，导航技术也随之突飞猛进地发展起来。
导航发展到近现代，已经可以不需要自然或者人工的参照物来定位了。各种各样的导航技术纷纷出现。人类真正进入了电子导航时代。依据导航定位技术的方法不同，可分为航位推算导航、无线电导航、惯性导航、地图匹配、卫星导航和组合导航等等。
全球定位系统图
（1）航位推算导航。航位推算导航是一种常用的自主式导航定位方法，它是根据运动体的运动方向和航向距离（或速度、加速度、时间）的测量，从过去已知的位置来推算当前的位置，或预期将来的位置，从而可以得到一条运动轨迹，以此来引导航行。航位推算导航系统的优点是低成本、自主性和隐蔽性好，且短时间内精度较高;其缺点是定位误差会随时间快速积累，不利于长时间工作，另外它得到的是车辆相对于某一起始点的相对位置。
欧洲伽利略卫星导航系统图
（2）无线电导航。无线电导航的依据是电磁波的恒定传播速率和路径的可测性原理。无线电导航系统是借助于运动体上的电子设备接收无线电信号，通过处理获得的信号来获得导航参量，从而确定运动体位置的一种导航系统。无线电导航是目前广为发展与应用的导航手段，它不受时间、天气的限制，定位精度高、定位时间短，可连续地、实时地定位，并具有自动化程度高、操作简便等优点。但由于辐射或接收无线电信号的工作方式，使用易被发现，隐蔽性不好。
GLONASS卫星
（3）惯性导航。惯性导航是以牛顿力学三定律为基础的，将惯性空间的运载体引导到目标地的过程阴。惯性导航系统是利用惯性仪表(陀螺仪和加速度计)测量运动载体在惯性空间中的角运动和线运动，根据载体运动微分方程组实时地、精确地解算出运动载体的位置、速度和姿态角。目前应用中的惯性导航系统主要分为两类：机械平台式与捷联式。惯性导航系统的优点是自主性和隐蔽性好，同时具有全天候、多功能，机动灵活等特点，其缺点是定位误差随时间积累，初始对准比较困难，且成本高。
（4）地图匹配。地图匹配是一种基于软件技术的定位修正方法，将定位轨迹同高精度电子地图道路信息相比较，通过适当的匹配过程确定出车辆最可能的行驶路段及车辆在此路段中最可能的位置。地图匹配过程可分为两个相对独立的过程:一是寻找车辆当前行驶的道路；二是将当前定位点投影到车辆行驶的道路上。估计轨道与精确地图马路的误差可以在估计轨道上的位置点使用一种恰当的正交化方法来消除，这是一种缩小估计轨道与马路或者地理导航线距离误差的最优方法。地图匹配的优点是定位精度较高，其缺点是覆盖范围有限，自主性差。
北斗卫星导航定位系统
(5)卫星导航。卫星导航是接收导航卫星发送的导航定位信号，并以导航卫星作为动态已知点，实时地测定运动载体的在航位置和速度，进而完成导航。卫星导航系统以全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)卫星导航系统和北斗卫星导航定位系统为代表。
知识卡片：
捷联式惯性系统
惯性测量元件（陀螺仪和加速度计）直接装在飞行器、舰艇、导弹等需要诸如姿态、速度、航向等导航信息的主体上，用计算机把测量信号变换为导航参数的一种导航技术。现代电子计算机技术的迅速发展为捷联式惯性导航系统创造了条件。自50年代末人们开始研究这种新型导航系统以来，它已成功地用于导引航天器再入大气层的飞行。捷联式惯性导航系统在美国“阿波罗”号飞船上作为备用系统曾发挥了作用。
陀螺仪
利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
电子地图
电子地图，即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。 电子地图储存资讯的方法，一般使用向量式图像储存，地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果，早期使用位图式储存，地图比例不能放大或缩小，现代电子地图软件一般利用地理信息系统来储存和传送地图数据，也有其他的信息系统。
2． “无线电”导航的发展
无线电导航是20世纪一项重大的发明电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘，工作频率0.1一1.75兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统，1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A投入研制，1944年又进行近程高精度台卡无线电导航系统的研制。
1960年以后，已发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗、赛里迪斯、阿戈、马西兰、微波测距仪等等；中程的有罗兰D和脉冲八；远程的恰卡、超远程的奥米加，突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。
无线电导航是所有导航手段中最重要的一种。由于电磁波的传播特性，发展异常迅速，迄今约有100个系统投人使用，而且已由陆基发展到星基，由单一功能发展到多功能;作用距离也由近及远并发展至全球定位精度则由粗到精，高达厘米量级;应用领域则由军事领域步入国民经济以及国计民生诸领域了。
随着电子科学技术的飞速发展，大规模与超大规模集成电路的问世，以及微处理器的普遍采用等，使得导航设备业已进人小型化，数字化与全自动化，进而使导航台站实现了无人值守，下面介绍目前世界上正在使用的典型的无线电导航系统。
（1）无线电信标。1929年问世，精度3一100 (2drms)，目前全球约有10000余个信标台，其中美国航空与航海信标分别为1800个与200个，各拥有美国用户18万与50万个。我国第一个指向标台是1927年在长江花鸟山建成，1933年在山东成山头建第二座。目前约有各种信标台6000余座，上万台无线电罗盘和信标台接收机，船用测向仪也有1000台左右。虽然该类系统技术陈旧，精度又低，但价格低廉，使用简单，工作可靠，大量的民用飞机和小型船舶都用它。因此，它将作为一种低成本与备份导航系统保留到了21世纪。
无线电信标机
（2）台卡系统。面世于1944年，作用距离370公里，定位精度可达15米，主要在欧洲使用。其空中用户有1000个，海上用户30000有余，由于英国及其周围地区业已使用习惯，加上系统又作了技术改造，因此，它作为这一区域性导航系统可望用到2014年。我国1973年研制成功，称“长河三号”。它采用低频连续波相位双曲线定位体制，共生产固定岸台34套，定位接收机253台。主要用于海上石油勘探和多次执行高精度重大科学试验任务。
台卡导航系统
（3）伏尔测距器。分别诞生于1946年和1959年，作用距离在视线距离之内，。现在全球约有VOR台2000个，用户不下20万个；DME用户约9万个。由于GPS的起用，它们的作用就大大下降了。我国先后研制成功这两种无线电导航系统，一共建设有176套VOR和DME投人使用，使它成为我国民用航空的主要无线电导航系统。
（4）罗兰A。问世于40年代，工作频率为 1950千赫，用于海上，作用距离白天700海里，夜间450海里。定位精度白天0.5海里，夜间数海里。全球建有83个台，罗兰C问世后该系统陆续退出历史舞台。1968年我国研制成功，叫“长河一号”工程，双曲线定位体制，覆盖我国沿海1000公里海域，从北部海域到海南岛沿海岸建设了10座导航台，昼夜发射导航信号。舰船上安装“长河一号”船载定位仪，便可导航定位。共计生产了4581台定位仪。系统一直使用到1995年是当时我国军民舰船的主要导航设备。
（5）罗兰C。第一个台链1957年建成。作用距离地波2000公里，天波4000公里，定位精度地波460米(2drms)，重复与相对精度为18-90米(2drms)。目前，全球共建了大小台链约20个，近100个地面台，拥有用户已超过100万个，而且还在大量增加。系统也还在发展，它作为军用已在美国完成历史使命，但作为民用将还在继续效力。原苏联的类似系统叫“恰卡”。1987年我国研制成功，称“长河二号”工程，它采用脉冲、相位双曲线定位体制，覆盖我国沿海全部海域，从南到北共建设六座脉冲功率为2兆瓦的大功率地面导航台，它们分布在广西省境内二座，广东、江苏、山东、吉林省境内各一座，组成了我国南海、东海、北海三个导航定位台链，形成了我国独立自主控制使用的远程无线电导航系统1993年东海、北海台链建成投入使用。共生产“长河二号”导航定位接收机4500多台。
罗兰C导航系统
（6）奥米加。奥米加导航系统是一种超远程双曲线无线电导航系统。其作用距离可达1万多公里。只要设置8个地面台，其工作区域就可覆盖全球。1972年，美国在北达科他州建立第一个奥米加正式导航台；1982年，在澳大利亚伍德赛德建成最后一个台，共8个台。这8个奥米加导航台由多个国家管理, 分布在美国的夏威夷和北达科他州以及挪威、利比里亚、留尼汪岛、阿根廷、澳大利亚和日本。 我国曾进行过研究与试验，经仔细论证没必要发展而停止工作。
奥米加导航系统
知识卡片：
赫兹
赫兹也是国际单位制中频率的单位，它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。赫兹的名字来自于德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹。其符号是Hz。
地波
沿地面传播的无线电波叫地波，又叫表面波。电波的波长越短，越容易被地面吸收，因此只有长波和中波能在地面传播。地波不受气候影响，传播比较稳定可靠。但在传播过程中，能量被大地不断吸收，因而传播距离不远。所以地波适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。
低频
指应用于某一技术领域中的最低频率范围。例如，无线电波段中，将30～300千赫范围内的频率称低频
3．首颗人造卫星“斯普特尼克”1号发射成功
1957年10月4日，世界第一颗人造地球卫星高速穿过大气层进入了太空，绕地球旋转了1400周。它的发射成功，是人类迈向太空的第一步，这就是苏联发射的“人造地球卫星”l号，也就是“斯普特尼克”1号人造卫星。该卫星重量仅有83公斤，发射于苏联的拜科努尔发射场。
首颗人造卫星“斯普特尼克”1号
