ระบบสื่อสารวิทยุระหว่างดาวเคราะห์ไม่เพียงแต่ใช้สื่อสารกับยานอวกาศเท่านั้น แต่ยังใช้ในการกำหนดตำแหน่งของยานอวกาศด้วย เรดาร์สามารถติดตามเป้าหมายที่อยู่ใกล้โลกได้ แต่ยานอวกาศในห้วงอวกาศลึกจะต้องมีทรานสปอนเดอร์ ที่ใช้งานได้ อยู่บนยานเพื่อส่งสัญญาณวิทยุสะท้อนกลับมา ข้อมูลการวางแนวสามารถหาได้จากการใช้ เครื่อง ติดตามดาว

ระบบนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลก (GNSS) ช่วยให้เครื่องรับสัญญาณวิทยุเฉพาะทางสามารถกำหนดตำแหน่งในอวกาศแบบ 3 มิติ รวมถึงเวลา ได้อย่างแม่นยำที่ 2–20 เมตร หรือหลายสิบนาโนวินาที ระบบที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันใช้สัญญาณไมโครเวฟ ซึ่งสามารถรับได้อย่างน่าเชื่อถือเฉพาะในที่โล่งแจ้งเท่านั้น และครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของพื้นผิวโลก รวมถึงอวกาศใกล้โลกด้วย

ระบบที่มีอยู่และระบบที่วางแผนไว้มีดังนี้:

• ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) – ระบบของกองทัพสหรัฐฯ ซึ่งใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบตั้งแต่ปี 1995
• GLONASS – ระบบทางทหารของรัสเซีย ซึ่งเริ่มใช้งานอย่างเต็มรูปแบบตั้งแต่เดือนตุลาคม 2554
• ระบบกาลิเลโอ – ประชาคมยุโรป เริ่มใช้งานอย่างเต็มรูปแบบตั้งแต่เดือนธันวาคม 2019
• ระบบนำทางเป่ยโต่ว – ประเทศจีน เริ่มใช้งานอย่างเต็มรูปแบบตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2563
• ระบบนำทางด้วยดาวเทียมภูมิภาคของอินเดีย – โครงการที่วางแผนไว้ในอินเดีย

เครือข่ายเครื่องส่งสัญญาณระบุตำแหน่งภาคพื้นดินช่วยให้เครื่องรับสัญญาณวิทยุ เฉพาะทาง สามารถกำหนดตำแหน่ง 2 มิติบนพื้นผิวโลกได้ โดยทั่วไปแล้วระบบเหล่านี้มีความแม่นยำน้อยกว่า GNSS เนื่องจากสัญญาณไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะการแพร่กระจายในแนวสายตาและมีพื้นที่ครอบคลุมเพียงระดับภูมิภาคเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ระบบเหล่านี้ยังคงมีประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษและใช้เป็นระบบสำรองในกรณีที่สามารถรับสัญญาณได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น รวมถึงใต้ดินและในอาคาร และสามารถสร้างเครื่องรับสัญญาณที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ต่ำมากได้LORANเป็นตัวอย่างหนึ่งของระบบดังกล่าว

ระบบระบุตำแหน่งท้องถิ่น ( LPS ) คือระบบนำทางที่ให้ข้อมูลตำแหน่งในทุกสภาพอากาศ ทุกที่ภายในพื้นที่ครอบคลุมของเครือข่าย โดยมีเส้นสายตา ที่ไม่มีสิ่งกีดขวางไปยังสัญญาณ บีคอนอย่างน้อยสามตัวซึ่งทราบตำแหน่งที่แน่นอนบนโลก^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

ต่างจากGPSหรือระบบนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลก อื่นๆ ระบบระบุตำแหน่งท้องถิ่น (LOP)ไม่ได้ครอบคลุมทั่วโลก แต่ใช้บีคอนซึ่งมีระยะทำการจำกัด จึงจำเป็นต้องให้ผู้ใช้อยู่ใกล้กับบีคอนเหล่านั้น บีคอนประกอบด้วยสถานีฐานโทรศัพท์มือถือ จุดเชื่อมต่อ Wi -FiและLiFiและเสาส่งสัญญาณวิทยุ

ในอดีต ระบบระบุตำแหน่งระยะไกล (LPS) ถูกนำมาใช้ในการนำทางเรือและเครื่องบิน ตัวอย่างเช่นระบบนำทางเดคคา (Decca Navigator System)และLORANปัจจุบัน ระบบระบุตำแหน่งระยะใกล้ (Local Positioning System) มักถูกใช้เป็นเทคโนโลยีระบุตำแหน่งเสริม (และในบางกรณีเป็นทางเลือกอื่น) แทน GPS โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ GPS เข้าไม่ถึงหรือสัญญาณอ่อน เช่นภายในอาคารหรือในพื้นที่ที่มีตึกสูงต่ำในเมืองการระบุตำแหน่งระยะใกล้โดยใช้เสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือและเสาสัญญาณกระจายเสียงสามารถใช้ได้กับโทรศัพท์มือถือที่ไม่มีตัวรับสัญญาณ GPS แม้ว่าโทรศัพท์จะมีตัวรับสัญญาณ GPS อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็จะยาวนานขึ้นหากความแม่นยำของตำแหน่งจากเสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือเพียงพอ นอกจากนี้ยังมีการใช้ในเครื่องเล่นสวนสนุกแบบไร้ราง เช่นPooh's Hunny HuntและMystic Manorด้วย

ตัวอย่างของระบบที่มีอยู่ ได้แก่

• บริษัท โลคาตา คอร์ปอเรชั่น
• ซูโดไลท์

ระบบวัดระยะทางโดยใช้ เวลาในการเดินทางของสัญญาณ (Time of Flight)จะกำหนดระยะทางโดยการวัดเวลาการแพร่กระจายของสัญญาณพัลส์ระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ เมื่อทราบระยะทางอย่างน้อยสามตำแหน่งแล้ว ก็สามารถกำหนดตำแหน่งที่สี่ได้โดยใช้ การหาตำแหน่งโดยใช้ สามเหลี่ยม (Trilateration ) ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS)เป็นตัวอย่างหนึ่ง

ตัวติดตามแบบออปติคอล เช่นตัวติดตามระยะเลเซอร์ประสบ ปัญหา เรื่องเส้นสายตาและประสิทธิภาพการทำงานจะได้รับผลกระทบในทางลบจากแสงแวดล้อมและรังสีอินฟราเรด ในทางกลับกัน ตัวติดตามเหล่านี้จะไม่ได้รับผลกระทบจากการบิดเบือนเมื่อมีโลหะอยู่ และสามารถมีอัตราการอัปเดตสูงได้เนื่องจากความเร็วของแสง^{[ 7 ]}

อุปกรณ์ติดตามอัลตราโซนิกมีระยะการทำงานที่จำกัดกว่าเนื่องจากการสูญเสียพลังงานตามระยะทาง นอกจากนี้ยังไวต่อเสียงรบกวนอัลตราโซนิกรอบข้างและมีอัตราการอัปเดตต่ำ อย่างไรก็ตาม ข้อดีคือไม่จำเป็นต้องมองเห็นเป้าหมายโดยตรง

ระบบที่ใช้คลื่นวิทยุเช่นระบบนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกไม่ได้รับผลกระทบจากแสงโดยรอบ แต่ยังคงต้องการการมองเห็นโดยตรง

ระบบสแกนเชิงพื้นที่ใช้บีคอน (ทางแสง) และเซ็นเซอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท:

• ระบบภายในภายนอกซึ่งบีคอนถูกวางไว้ที่ตำแหน่งคงที่ในสภาพแวดล้อมและเซ็นเซอร์อยู่บนวัตถุ^{[ 8 ]}
• ในระบบภายนอกอาคาร ที่ตัวส่งสัญญาณอยู่บนเป้าหมาย และเซ็นเซอร์อยู่ที่ตำแหน่งคงที่ในสภาพแวดล้อม

โดยการเล็งเซ็นเซอร์ไปที่บีคอน จะสามารถวัดมุมระหว่างเซ็นเซอร์กับบีคอนได้ จากนั้นจึง ใช้ หลักการสามเหลี่ยมในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุ

ข้อดีหลักของระบบตรวจจับความเฉื่อยคือ ไม่จำเป็นต้องใช้จุดอ้างอิงภายนอก แต่จะวัดการหมุนด้วยไจโรสโคปหรือตำแหน่งด้วยมาตรวัดความเร่งโดยอ้างอิงจากตำแหน่งเริ่มต้นและทิศทางที่ทราบ เนื่องจากระบบเหล่านี้วัดตำแหน่งสัมพัทธ์แทนที่จะเป็นตำแหน่งสัมบูรณ์ จึงอาจเกิดข้อผิดพลาดสะสมและมีแนวโน้มที่จะคลาดเคลื่อน การปรับเทียบระบบใหม่เป็นระยะจะช่วยเพิ่มความแม่นยำได้

ระบบติดตามประเภทนี้ใช้กลไกเชื่อมโยงระหว่างจุดอ้างอิงและเป้าหมาย กลไกเชื่อมโยงที่ใช้มีสองประเภท ประเภทแรกคือชุดประกอบชิ้นส่วนกลไกที่แต่ละชิ้นสามารถหมุนได้ ทำให้ผู้ใช้สามารถหมุนได้หลายทิศทาง การวางแนวของกลไกเชื่อมโยงจะคำนวณจากมุมเชื่อมโยงต่างๆ ที่วัดด้วยตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าหรือโพเทนชิออมิเตอร์ กลไกเชื่อมโยงประเภทอื่นๆ คือลวดที่ม้วนเป็นขดลวด ระบบสปริงช่วยให้ลวดตึงเพื่อวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำ ระดับความเป็นอิสระที่ตรวจจับได้โดยตัวติดตามกลไกเชื่อมโยงขึ้นอยู่กับโครงสร้างของกลไกติดตาม แม้ว่าโดยทั่วไปจะให้ระดับความเป็นอิสระหกระดับ แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีช่วงการเคลื่อนไหวที่จำกัดเท่านั้นเนื่องจากจลนศาสตร์ของข้อต่อและความยาวของแต่ละลิงก์ นอกจากนี้ น้ำหนักและการเสียรูปของโครงสร้างจะเพิ่มขึ้นตามระยะทางของเป้าหมายจากจุดอ้างอิงและกำหนดข้อจำกัดของปริมาตรการทำงาน^{[ 8 ]}

ระบบ วัดความแตกต่างของเฟสจะวัดการเปลี่ยนแปลงเฟสของสัญญาณขาเข้าจากตัวส่งสัญญาณบนเป้าหมายที่เคลื่อนที่ เทียบกับเฟสของสัญญาณขาเข้าจากตัวส่งสัญญาณอ้างอิง ด้วยวิธีนี้จึงสามารถคำนวณการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของตัวส่งสัญญาณเทียบกับตัวรับสัญญาณได้

เช่นเดียวกับระบบตรวจจับความเฉื่อย ระบบความแตกต่างของเฟสก็อาจเกิดข้อผิดพลาดสะสมและมีแนวโน้มที่จะคลาดเคลื่อนได้ แต่เนื่องจากสามารถวัดเฟสได้อย่างต่อเนื่อง จึงสามารถสร้างอัตราการส่งข้อมูลสูงได้ ระบบโอเมก้า (ระบบนำทาง)เป็นตัวอย่างหนึ่ง

ระบบตรวจจับสนามโดยตรงใช้สนามที่ทราบแล้วเพื่อหาทิศทางหรือตำแหน่ง: เข็มทิศ แบบง่าย ใช้สนามแม่เหล็กโลกเพื่อทราบทิศทางในสองทิศทาง^{[ 8 ]}เครื่องวัดความเอียงใช้สนามแรงโน้มถ่วงของโลกเพื่อทราบทิศทางในทิศทางที่สามที่เหลือ อย่างไรก็ตาม สนามที่ใช้ในการกำหนดตำแหน่งไม่จำเป็นต้องมีต้นกำเนิดมาจากธรรมชาติ ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า สาม ตัวที่วางตั้งฉากกันสามารถกำหนดจุดอ้างอิงเชิงพื้นที่ได้ บนตัวรับ เซ็นเซอร์สามตัวจะวัดส่วนประกอบของฟลักซ์สนามที่ได้รับอันเป็นผลมาจากการเชื่อมต่อแม่เหล็กจากการวัดเหล่านี้ ระบบจะกำหนดตำแหน่งและทิศทางของตัวรับโดยสัมพันธ์กับจุดอ้างอิงของตัวส่งสัญญาณ

ระบบกำหนดตำแหน่งด้วยแสงนั้นใช้ ส่วนประกอบ ทางแสงเช่น ในสถานีรวม^{[ 9 ]}

เนื่องจากเทคโนโลยีทุกอย่างมีข้อดีและข้อเสีย ระบบส่วนใหญ่จึงใช้เทคโนโลยีมากกว่าหนึ่งอย่าง ระบบที่ใช้การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งสัมพัทธ์ เช่น ระบบเฉื่อย จำเป็นต้องมีการสอบเทียบเป็นระยะกับระบบที่มีการวัดตำแหน่งสัมบูรณ์ ระบบที่รวมเทคโนโลยีสองอย่างขึ้นไปเรียกว่าระบบกำหนดตำแหน่งแบบไฮบริด^{[ 16 ]}

ระบบระบุตำแหน่งแบบไฮบริดเป็นระบบสำหรับค้นหาตำแหน่งของอุปกรณ์เคลื่อนที่โดยใช้เทคโนโลยีระบุตำแหน่งที่แตกต่างกันหลายอย่าง โดยปกติแล้ว GPS ( ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก ) จะเป็นส่วนประกอบหลักของระบบดังกล่าว ร่วมกับสัญญาณเสาสัญญาณโทรศัพท์ สัญญาณอินเทอร์เน็ตไร้สายเซ็นเซอร์บลูทูธ ที่อยู่ IPและข้อมูลสภาพแวดล้อมเครือข่าย^{[ 17 ]}

ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของ GPS ซึ่งมีความแม่นยำสูงในพื้นที่โล่ง แต่ทำงานได้ไม่ดีในที่ร่มหรือระหว่างอาคารสูง ( ปรากฏการณ์ หุบเขาในเมือง ) ในทางกลับกัน สัญญาณจากเสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือจะไม่ถูกกีดขวางโดยอาคารหรือสภาพอากาศเลวร้าย แต่โดยทั่วไปแล้วจะให้ตำแหน่งที่แม่นยำน้อยกว่าระบบระบุตำแหน่งด้วย Wi-Fiอาจให้ตำแหน่งที่แม่นยำมากในเขตเมืองที่มีความหนาแน่นของ Wi-Fi สูง และขึ้นอยู่กับฐานข้อมูลที่ครอบคลุมของจุดเชื่อมต่อ Wi-Fi

ระบบระบุตำแหน่งแบบไฮบริดกำลังได้รับการศึกษามากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับบริการระบุตำแหน่งและสื่อระบุตำแหน่งใน ภาคพลเรือนและเชิงพาณิชย์บางประเภท ซึ่งจำเป็นต้องทำงานได้ดีในเขตเมืองเพื่อให้เกิดความคุ้มค่าในเชิงพาณิชย์และในทางปฏิบัติ

งานในช่วงแรกในด้านนี้ได้แก่โครงการ Place Lab ซึ่งเริ่มต้นในปี 2546 และหยุดดำเนินการในปี 2549 ต่อมาวิธีการต่างๆ ทำให้สมาร์ทโฟนสามารถผสานความแม่นยำของ GPS เข้ากับการใช้พลังงานต่ำของการค้นหาจุดเปลี่ยนผ่าน Cell-ID ได้^{[ 18 ]}ในปี 2565 ระบบระบุตำแหน่งแบบไม่ใช้ดาวเทียมSuperGPSที่มีความละเอียดสูงกว่า GPS โดยใช้เครือข่ายโทรคมนาคมที่มีอยู่ได้รับการสาธิต^{[ 19 ] [ 20 ]}