飛機在廣袤的天空中飛行，它是怎樣在天上認路的呢?經歷了漫長的發展過程，導航學問世而且逐漸成熟了。導航學就是指引飛機和船隻認路的學問。早期飛機依靠地面標誌和地圖去認路，此時飛機不能飛得太高，駕駛員必須用雙眼盯住地面，搜索標誌物。有些標誌容易辨認，如塔、鐵路、河流等。但有些標誌就看不清了，如文字標誌等。有時飛機駕駛員是利用航空地圖來認路的，航空地圖與普通地圖不一樣的地方是在這種地圖上標出了許多空中可以識別的地面標誌物。這種早期的導航方法叫目視導航。

　　以後，隨著時間向後推移，飛機飛得越來越快，越來越高。目視導航在多數情況下應付不了了。於是駕駛員的手頭除了地圖外又添加了時鐘和計算尺(或計算器)兩種工具。時鐘要求走時精確，可靠性強；計算尺(或計算器)則是經過專門設計的，有關人士把飛機飛行所用的速度、距離、角度之間的關係編製成相應的計算步驟和程式刻畫在計算尺上，駕駛員在使用時，只要知道其中一個數據就可以用這種計算尺迅速得出相應的其他數據。駕駛員在選定的航線上飛行，利用時鐘可以知道已飛行了多少時間，由速度表知道飛行速度，這樣就可以算出在航線上已飛行過的距離。從地圖上找出航線上標明的航路點，由速度算出到達這點的時間，屆時從機上向下看找到這個航路點標誌，就可以確認飛機正在預定的航線上飛行。那時在大飛機上設有導航員，他的主要任務就是根據地圖、飛行速度、時間和其他資訊算出飛機所在的位置和為了到達目的地飛機應該採取的飛行路線。這種方法叫做推測導航。以上介紹的這兩種導航手段，目前在小型飛機上仍在使用，大中型飛機一般不用，只在某些特殊緊急情況下才使用。

　　航空與航海有某些相似之處，比如藍天和大海都是浩渺無際，茫茫一片。空中導航於是就從海上導航借鑒了一些方法。磁羅盤的使用就是其中之一。磁羅盤的指針指向地球的磁極，地球的磁軸和地軸並不重合，磁南極、磁北極和真正的南北極相距l000千米左右。利用磁羅盤測出的方向叫磁方向，這種方向的北方叫磁北。地極的北方叫真北，真北方向叫真方向。真方向與磁方向之間偏差的角度叫做磁差。飛機上的鐵制零件和磁場會影響磁羅盤發生指向偏差，這個偏差叫做羅差。飛在出廠前由製造廠家測量出羅差，駕駛員在飛機上使用羅盤時得到的讀數要加上羅差才能得到磁方向，再加上磁差就得到真方向。在航空地圖上都標有各地的磁差。實際上飛機在飛行中大量使用的是磁航向。在中低緯度地區，磁方向與真方向的偏差不大。只有到了離極地很近的高緯度地區，磁差才變得很大。一般在南北緯60度以上的地區飛行，磁方向就不能使用了。

　　無線電進入飛機，使導航方法發生了革命性變化。駕駛員和地面的飛行管制人員可以用無線電互相通話。這種通話使用2個不同的無線電波段。在200千米範圍之內用甚高頻通信，這種電波的頻率在1 18兆赫到135兆赫之間，直線傳播，可以有很多頻道。這種通訊方式用在機場附近的繁忙的空中交通空域裏，而這個區域正是管制員需要處理問題最多的地方。對於超過200千米的通訊聯絡，使用高頻通訊。高頻電波和短波廣播電臺使用著同樣範圍的頻率，這種電波在天空和地面間來回反射可以傳播上千千米，但是頻道少、通訊品質不太穩定，用於飛機和遠距離的地面臺站的聯繫。有了以上介紹的這兩種通訊方法，地面和空中就建立起雙向聯繫，管制員就能夠及時地知道飛機的位置、高度等情況。他可以給駕駛員下達指令，提供導航資訊，指導飛機的飛行