从古至今，导航系统主要经历了天文导航、指南针导航、无线电导航、雷达导航、卫星导航等发展过程，实现了由“近视眼”到“千里眼”的飞跃。
我们都知道，夜空中的北极星基本恒定在北方的方位，而北斗星一直在北极星附近，指示着北极星的方位，夜间可用它来判知东西南北。
这样，我们的祖先发明了借助日月星辰判断海上航行方向的“牵星过洋术”。在航海中，人们使用一种测角仪，测量从水天线到星星的仰角，将测量的结果和早已测定好的“过洋牵星图”比较，就可以知道船只在海中的大略位置了。
指南针应用于航海是世界航海史上的一项划时代的创举。如果没有指南针，就不会有近代航海事业的大发展，就不会有地理大发现，就不会有各国间大规模的经济贸易和文化交流。但天文导航和指南针是有局限的，它们虽使人们摆脱了海岸，但在雾天、阴天和复杂的海区仍可能出现误差而造成人间悲剧。
直到20世纪，无线电导航、雷达导航和卫星导航诞生，人类才真正做到了“海阔任船行，天高任机飞”。
我们对于无线电导航并不陌生，它是通过接收沿岸放置的导航台中较近的两户导航台同时发来的无线电信号，根据这两个导航台发出信号到达舰艇的时间差计算出这两个导航台与船只之间距离差，从而测出船位。这是无线电导航的基本原理。后来，人们又将测时差改为测信号电磁波的相位差，提高了导航精确度和导航距离。
雷达导航是依靠雷达荧光屏上目标显示的变化情况来引导航行的。雷达由天线、发射机、接收机、显示器、电源所组成，也是用无线电来测定目标方位和距离的。
当雷达的发射机发射出的电波遇到障碍后，就被反射回来，接收机接收到信号后，便在显示器的荧光屏上显示出来。然后，通过一系列复杂的计算便可测出目标的方位和距离。
目前，卫星导航已经广泛应用，它的导航精度能够精确到几米，有了卫星导航，海上航行已经完全能做到自由自在了。