惯性导航系统
 
惯性导航系统（INS，Inertial Navigation System）也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。
惯性导航系统有如下优点：1、由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好，也不受外界电磁干扰的影响；2、可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下；3、能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低；4、数据更新率高、短期精度和稳定性好。
其缺点是：1、由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差；2、每次使用之前需要较长的初始对准时间；3、设备的价格较昂贵；4、不能给出时间信息。
通过测量运动载体的加速度（惯性），并自动进行积分运算，获得其瞬时速度和瞬时位置数据的技术，称作惯性导航，简称惯导。由于组成惯性导航系统的设备都安装在运动载体之内，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到外部环境的干扰，所以它是一种自主式导航系统。
惯性导航系统具有全天候、全时空的工作能力，短期导航参数精度高，适合于海、陆、空、水下、航天等多种环境下的运动载体的精密导航和控制，在军事上具有重要意义。
惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪（又称为惯导组合）：陀螺仪的漂移将使测角误差随时间成正比地增大；加速度计的常值误差又将引起与时间平方成正比的位置误差。这些误差不加阻尼和修正，会严重影响实际使用，而单纯采用提高仪表制造精度的方法既不能消除根本原因，又会导致成本剧增。当今采用的惯性导航系统常与无线电、多普勒和天文等导航系统组合，既能达到有效的阻尼、又能修正误差，构成一种高精度的组合导航系统。
 
 
无线电导航
 
无线电导航系统是利用了无线电波传播的基本原理：无线电信号在自由空间中用直线方式以光速传播，只要确定了无线电波从发射机到接收机之间的传播时间，便可以确定收发机间的距离为光速与传播时间之积。通常，导航应由导航系统完成，包括装在运载体上的导航设备以及装在其他地方与导航设备配合使用的导航台。凡导航台与移动载体间用无线电方式为媒介来实现导航的，称为无线电导航。
从导航台的所在位置来判定导航的性质，主要有陆基导航系统和星基导航系统。
陆基导航系统导航台位于陆地上，导航台与导航设备之间用无线电波联系，如甚高频全向信标（VOR）、微波着陆系统、罗兰、欧米伽导航系统。
星基导航系统导航台设在人造卫星上，覆盖范围大大扩大，如美国的GPS（全球定位系统）和俄罗斯的GLONASS等卫星导航系统。
 
 
组合导航系统
将飞机和舰船等运载体上的两种或两种以上的导航设备组合在一起的导航系统。组合导航是近代导航理论和技术发展的结果。每种单一导航系统都有各自的独特性能和局限性。把几种不同的单一系统组合在一起，就能利用多种信息源，互相补充，构成一种有多余度和导航准确度更高的多功能系统。
新数据处理方法
新的数据处理方法，特别是卡尔曼滤波（见波形估计）方法的应用是产生组合导航的关键。卡尔曼滤波通过运动方程和测量方程，不仅考虑当前所测得的参量值，而且还充分利用过去测得的参量值，以后者为基础推测当前应有的参量值，而以前者为校正量进行修正，从而获得当前参量值的最佳估算。当有多种分系统参与组合时，就可利用状态矢量概念。通常，取误差本身作为状态矢量，不是对速度、方位本身等作出最佳估计，而是对速度误差、方位误差等作出最佳估计。把这一估算从实际测得的速度、方位中减去，就得到此时此刻的速度、方位等参量。组合导航实际上是以计算机为中心，将各个导航传感器送来的信息加以综合和最优化数学处理，然后进行综合显示。导航传感器包括各种导航设备和计算机外部设备等，而显示设备等都是输出设备。
　　最基本的组合方法是以推测定位为主，定期用更高准确度的设备进行校正。
海上组合导航
 
　　海上组合导航系统大致可分为简易型和大型两类。简易型组合导航系统采用大规模集成电路、模块结构和微型计算机控制，其优点是结构紧凑、可靠、轻便、价廉。大型组合导航系统常以惯性导航为主，再由卫星导航、天文导航和各种无线电导航设备作为校准手段，也有以卫星导航为主，与奥米加、罗兰和其他高准确度近程定位系统组合的系统。大型组合导航系统常与自动舵和防撞设备结合而成自动航行系统。大型组合导航系统大量使用微型计算机，实行多机并行工作；采用模块结构和标准接口，可以任意组合和扩展；采用最小二乘法或卡尔曼滤波技术提高系统的准确度。
航空组合导航
航空使用的组合导航系统种类很多。军用组合导航系统常以惯性导航为主，再与其他导航设备组合。民用组合导航系统常见的有伏尔导航系统、地美依导航系统、罗兰C导航系统、伏尔塔克导航系统、奥米加导航系统的组合。越洋飞行也用惯性导航与奥米加导航系统组合。
　　民航使用的新一代组合导航系统是飞行管理系统，把飞行姿态控制、飞行性能管理、导航、气象信息，数字仪表飞行和彩色屏幕显示等组合在一起，进行综合处理。