ระบบนำทางด้วยคลื่นวิทยุระบบแรกคือเครื่องค้นหาทิศทางด้วยคลื่นวิทยุหรือ RDF ^{[ 3 ]} โดยการปรับคลื่นวิทยุไปยังสถานี หนึ่ง แล้วใช้เสาอากาศแบบทิศทางก็สามารถกำหนดทิศทางไปยังเสาอากาศที่ส่งสัญญาณได้ จากนั้นจึงทำการวัดครั้งที่สองโดยใช้สถานีอื่น โดยใช้การหาตำแหน่งโดยใช้สามเหลี่ยมทิศทางทั้งสองสามารถพล็อตลงบนแผนที่ได้ โดยจุดตัดของทิศทาง ทั้งสอง จะแสดงตำแหน่งของผู้นำทาง^{[ 4 ] [ 5 ]} สถานี วิทยุ AMเชิงพาณิชย์สามารถใช้สำหรับงานนี้ได้เนื่องจากมีระยะทำการไกลและกำลังส่งสูง แต่ ก็มีการตั้ง สัญญาณวิทยุ พลังงานต่ำหลายชุด ขึ้นโดยเฉพาะสำหรับงานนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้สนามบินและท่าเรือ

ระบบ RDF รุ่นแรกๆ มักใช้เสาอากาศแบบลูปซึ่งเป็นลวดโลหะขนาดเล็กที่ติดตั้งไว้เพื่อให้สามารถหมุนรอบแกนแนวตั้งได้^{[ 3 ]}ที่มุมส่วนใหญ่ ลูปจะมีรูปแบบการรับสัญญาณที่ค่อนข้างราบเรียบ แต่เมื่อจัดวางให้ตั้งฉากกับสถานี สัญญาณที่ได้รับด้านหนึ่งของลูปจะหักล้างสัญญาณในอีกด้านหนึ่ง ทำให้เกิดการลดลงอย่างรวดเร็วของการรับสัญญาณที่เรียกว่า "null" โดยการหมุนลูปและมองหามุมของ null จะสามารถกำหนดทิศทางสัมพัทธ์ของสถานีได้ เสาอากาศแบบลูปสามารถพบได้ในเครื่องบินและเรือส่วนใหญ่ก่อนปี 1950

ปัญหาหลักของระบบ RDF คือมันต้องการเสาอากาศพิเศษบนยานพาหนะ ซึ่งอาจติดตั้งได้ยากบนยานพาหนะขนาดเล็กหรือเครื่องบินที่มีนักบินเพียงคนเดียว ปัญหาเล็กน้อยกว่านั้นคือความแม่นยำของระบบขึ้นอยู่กับขนาดของเสาอากาศในระดับหนึ่ง แต่เสาอากาศขนาดใหญ่ก็จะทำให้การติดตั้งยากขึ้นเช่นกัน

ในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สองมีการนำระบบหลายระบบมาใช้ซึ่งติดตั้งเสาอากาศหมุนได้บนพื้นดิน เมื่อเสาอากาศหมุนผ่านตำแหน่งคงที่ ซึ่งโดยทั่วไปคือทิศเหนือ เสาอากาศจะถูกส่ง สัญญาณ รหัสมอร์สซึ่งเป็นตัวอักษรระบุสถานี เพื่อให้ผู้รับมั่นใจได้ว่ากำลังฟังสถานีที่ถูกต้อง จากนั้นพวกเขารอให้สัญญาณถึงจุดสูงสุดหรือหายไปในขณะที่เสาอากาศชี้ไปในทิศทางของพวกเขาชั่วครู่ โดยการจับเวลาความล่าช้าระหว่างสัญญาณมอร์สและจุดสูงสุด/ต่ำสุด แล้วหารด้วยอัตราการหมุนที่ทราบของสถานี ก็จะสามารถคำนวณทิศทางของสถานีได้

ระบบแรกดังกล่าวคือเครื่องส่งสัญญาณ Telefunken Kompass Sender ของเยอรมนี ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 1907 และถูกใช้งานโดย กองเรือ Zeppelinจนถึงปี 1918 ^{[ 6 ]} สหราชอาณาจักรได้นำระบบรุ่นปรับปรุงมาใช้ในชื่อOrfordness Beaconในปี 1929 และใช้งานจนถึงกลางทศวรรษ 1930 ต่อมาได้มีการพัฒนาระบบรุ่นปรับปรุงอีกหลายรุ่น โดยแทนที่การเคลื่อนที่เชิงกลของเสาอากาศด้วยเทคนิคการเฟสที่สร้างรูปแบบเอาต์พุตเดียวกันโดยไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ หนึ่งในตัวอย่างที่ใช้งานได้ยาวนานที่สุดคือSonneซึ่งเริ่มดำเนินการก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง เล็กน้อย และถูกใช้งานภายใต้ชื่อ Consol จนถึงปี 1991 ระบบ VOR สมัยใหม่มีพื้นฐานมาจากหลักการเดียวกัน (ดูด้านล่าง)

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคนิค RDF เกิดขึ้นจากการเปรียบเทียบเฟสของสัญญาณที่วัดได้จากเสาอากาศขนาดเล็กสองตัวขึ้นไป หรือขดลวดโซลินอยด์ ที่มีทิศทางสูงเพียงตัวเดียว เครื่องรับสัญญาณเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่า แม่นยำกว่า และใช้งานง่ายกว่า เมื่อรวมกับการนำทรานซิสเตอร์และวงจรรวมมาใช้ระบบ RDF จึงมีขนาดและความซับซ้อนลดลงอย่างมาก จนกลับมาเป็นที่นิยมอีกครั้งในช่วงทศวรรษ 1960 และเป็นที่รู้จักกันในชื่อใหม่ว่าเครื่องค้นหาทิศทางอัตโนมัติหรือ ADF

สิ่งนี้ยังนำไปสู่การฟื้นฟูการใช้งานเครื่องส่งสัญญาณวิทยุแบบง่ายๆ สำหรับใช้กับระบบ RDF เหล่านี้ ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าเครื่องส่งสัญญาณแบบไม่ระบุทิศทาง (NDB) เนื่องจากสัญญาณ LF/MF ที่ใช้โดย NDB สามารถติดตามความโค้งของโลกได้ NDB จึงมีระยะทำการที่ไกลกว่าVORซึ่งเดินทางได้เฉพาะในแนวสายตา เท่านั้น NDB สามารถแบ่งออกเป็นระยะไกลหรือระยะใกล้ขึ้นอยู่กับกำลังส่ง ความถี่ที่จัดสรรให้กับเครื่องส่งสัญญาณแบบไม่ระบุทิศทางคือ 190–1750  kHz แต่ระบบเดียวกันนี้สามารถใช้ได้กับสถานีวิทยุเชิงพาณิชย์ทั่วไปในย่านความถี่ AM ได้เช่นกัน

ระบบ VOR (VHF omnidirectional range ) เป็นการนำระบบ RDF (Reverse-RDF) มาประยุกต์ใช้ แต่มีความแม่นยำกว่าและสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์

สถานี VOR ส่งสัญญาณเสียงสองสัญญาณบนคลื่นความถี่ VHF – สัญญาณหนึ่งเป็นรหัสมอร์สที่ความถี่ 1020  เฮิรตซ์เพื่อระบุสถานี อีกสัญญาณหนึ่งเป็น สัญญาณเสียงต่อเนื่องที่ความถี่ 9960 เฮิรตซ์ โดยมีการปรับความถี่ที่ 30  เฮิรตซ์ โดยอ้างอิงทิศเหนือแม่เหล็กที่ 0 องศา สัญญาณนี้จะถูกหมุนด้วยกลไกหรือไฟฟ้าที่ความถี่ 30  เฮิรตซ์ ซึ่งจะปรากฏเป็นสัญญาณ AM ที่ความถี่ 30  เฮิรตซ์ เพิ่มเข้าไปในสัญญาณสองสัญญาณก่อนหน้า โดยเฟสของสัญญาณจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเครื่องบินเมื่อเทียบกับสถานี VOR

สัญญาณ VOR เป็นคลื่นพาหะ RF เดี่ยวที่ถูกถอดรหัสเป็นสัญญาณเสียงผสม ซึ่งประกอบด้วย สัญญาณอ้างอิง 9960 เฮิรตซ์ที่ถูกมอดูเลตที่ความถี่ 30  เฮิรตซ์ สัญญาณอ้างอิง AM 30  เฮิรตซ์ และ สัญญาณ "มาร์กเกอร์" 1020 เฮิรตซ์สำหรับระบุสถานี การแปลงสัญญาณเสียงนี้ให้เป็นเครื่องช่วยนำทางที่ใช้งานได้นั้นทำโดยตัวแปลงสัญญาณนำทาง ซึ่งจะรับสัญญาณอ้างอิงและเปรียบเทียบเฟสกับสัญญาณแปรผัน ความแตกต่างของเฟสในหน่วยองศาจะถูกส่งไปยังจอแสดงผลนำทาง การระบุสถานีทำได้โดยการฟังเสียงโดยตรง เนื่องจากสัญญาณ 9960  เฮิรตซ์และ 30  เฮิรตซ์จะถูกกรองออกจากระบบสื่อสารภายในของเครื่องบิน เหลือเพียงรหัสมอร์ส 1020  เฮิรตซ์สำหรับระบุสถานี เท่านั้น

ระบบนี้สามารถใช้ร่วมกับตัวรับสัญญาณ glideslope และ marker beacon ที่เข้ากันได้ ทำให้เครื่องบินสามารถทำการลงจอดด้วยระบบ ILS (Instrument Landing System) ได้ เมื่อเครื่องบินเข้าใกล้เป้าหมายอย่างแม่นยำ (เครื่องบินอยู่ใน "ตำแหน่งที่ถูกต้อง") ตัวรับสัญญาณ VOR จะถูกใช้ในความถี่ที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบว่าเครื่องบินชี้ไปใน "ทิศทางที่ถูกต้อง" หรือไม่ เครื่องบินบางลำมักจะใช้ระบบรับสัญญาณ VOR สองระบบ ระบบหนึ่งอยู่ในโหมด VOR เท่านั้นเพื่อกำหนด "ตำแหน่งที่ถูกต้อง" และอีกระบบหนึ่งอยู่ในโหมด ILS ร่วมกับตัวรับสัญญาณ glideslope เพื่อกำหนด "ทิศทางที่ถูกต้อง" การรวมกันของทั้งสองอย่างช่วยให้สามารถทำการเข้าใกล้เป้าหมายได้อย่างแม่นยำแม้ในสภาพอากาศเลวร้าย^{[ 7 ]}

ในยุคหลังสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง บริษัทลอเรนซ์ของเยอรมนีได้พัฒนาวิธีการส่งสัญญาณวิทยุแคบสองสัญญาณโดยให้ส่วนหนึ่งซ้อนทับกันเล็กน้อยตรงกลาง โดยการส่งสัญญาณเสียงที่แตกต่างกันในลำแสงทั้งสอง ผู้รับสามารถระบุตำแหน่งตัวเองได้อย่างแม่นยำมากตามแนวเส้นศูนย์กลางโดยการฟังสัญญาณผ่านหูฟัง ระบบนี้มีความแม่นยำน้อยกว่าหนึ่งองศาในบางรูปแบบ

เดิมทีระบบนี้รู้จักกันในชื่อ "Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer" (LFF) หรือเรียกง่ายๆ ว่า "Leitstrahl" (ลำแสงนำทาง) เนื่องจากมีงบประมาณจำกัดในการพัฒนาระบบเครือข่ายสถานีวิทยุ ระบบนำทางด้วยคลื่นวิทยุที่ใช้ความถี่ต่ำและปานกลางอย่างแพร่หลายเป็นครั้งแรกนั้น นำโดยสหรัฐอเมริกา (ดู LFF ด้านล่าง) การพัฒนาระบบนี้เริ่มต้นใหม่ในเยอรมนีในช่วงทศวรรษ 1930 ในฐานะระบบระยะสั้นที่ติดตั้งในสนามบินเพื่อเป็น เครื่องช่วย ลงจอดในที่มืดแม้ว่าจะมีความสนใจในการติดตั้งระบบระยะกลางเช่นเดียวกับ LFF ของสหรัฐอเมริกา แต่การติดตั้งยังไม่เริ่มต้นเมื่อระบบลำแสงถูกรวมเข้ากับแนวคิดการกำหนดเวลาแบบ Orfordness เพื่อสร้าง ระบบ Sonne ที่มีความแม่นยำสูง ในทุกบทบาท ระบบนี้โดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อ "ลำแสงลอเรนซ์" ลอเรนซ์เป็นต้นแบบแรกๆ ของระบบลงจอดด้วยเครื่องมือสมัยใหม่ ( Instrument Landing System )

ในยุคก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง แนวคิดเดียวกันนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นระบบทิ้งระเบิดแบบไร้ทิศทาง โดยใช้เสาอากาศขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ต้องการในระยะไกล (เหนือประเทศอังกฤษ) และใช้เครื่องส่งสัญญาณที่มีกำลังสูงมาก มีการใช้ลำแสงสองลำตัดกันเหนือเป้าหมายเพื่อคำนวณตำแหน่ง เครื่องบินทิ้งระเบิดจะเข้าไปในลำแสงหนึ่งและใช้เป็นแนวทางจนกว่าจะได้ยินลำแสงที่สองในเครื่องรับวิทยุเครื่องที่สอง จากนั้นจึงใช้สัญญาณนั้นในการกำหนดเวลาทิ้งระเบิด ระบบนี้มีความแม่นยำสูง และ " ยุทธการลำแสง " เกิดขึ้นเมื่อหน่วยข่าวกรองของสหราชอาณาจักร พยายามและประสบความสำเร็จในการทำให้ระบบนี้ใช้การไม่ได้ผ่านสงครามอิเล็กทรอนิกส์

ในปี พ.ศ. 2469 สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติได้เริ่มพัฒนาระบบวัดระยะวิทยุความถี่ต่ำหรือระบบวัดระยะสี่คอร์ส^{[ 8 ]}

สถานีภาคพื้นดินประกอบด้วยเสาอากาศสี่ต้นที่ส่งสัญญาณรูปทรงเลขแปดสองทิศทางซ้อนทับกันในมุม 90 องศา โดยรูปแบบหนึ่งใช้สัญญาณรหัสมอร์ส "A" (ดิ๊ต-ดา) และอีกรูปแบบหนึ่งใช้สัญญาณ "N" (ดา-ดิ๊ต) ทำให้เกิดพื้นที่ "A" สองส่วนและพื้นที่ "N" สองส่วนที่อยู่ตรงข้ามกันรอบสถานี ขอบเขตระหว่างพื้นที่เหล่านี้สร้างเส้นทางหรือ "ลำแสง" สี่เส้น และหากนักบินบินตามเส้นเหล่านี้ สัญญาณ "A" และ "N" จะรวมกันเป็นเสียง "ตรงเส้นทาง" ที่คงที่ และนักบินจะ "อยู่บนลำแสง" หากนักบินเบี่ยงเบนไปด้านใดด้านหนึ่ง เสียง "A" หรือ "N" จะดังขึ้น และนักบินจะรู้ว่าต้องทำการแก้ไข โดยทั่วไปแล้ว ลำแสงเหล่านี้จะเรียงตัวกับสถานีอื่นๆ เพื่อสร้างชุดเส้นทางการบินทำให้เครื่องบินสามารถเดินทางจากสนามบินหนึ่งไปยังอีกสนามบินหนึ่งได้โดยการติดตามสถานีที่เลือกไว้ ความแม่นยำของเส้นทางที่มีประสิทธิภาพอยู่ที่ประมาณสามองศา ซึ่งใกล้กับสถานีจะให้ระยะปลอดภัยที่เพียงพอสำหรับการเข้าใกล้ด้วยเครื่องมือจนถึงระดับความสูงต่ำสุด ในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุด มีสถานี LFR มากกว่า 400 แห่งในสหรัฐอเมริกา^{[ 9 ]}

ระบบลำแสงที่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ระบบกำหนด เส้นทางร่อนลง (glide path)และระบบกำหนดตำแหน่ง (localizer)ของระบบลงจอดด้วยเครื่องมือ (ILS) ILS ใช้ระบบกำหนดตำแหน่ง เพื่อระบุ ตำแหน่งในแนวนอน และ ใช้ ระบบกำหนดเส้นทางร่อนลงเพื่อระบุตำแหน่งในแนวตั้ง ILS สามารถให้ความแม่นยำและระบบสำรองที่เพียงพอสำหรับการลงจอดอัตโนมัติได้

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่:

ระบบ เรดาร์รุ่นแรกๆ เช่น ระบบเชนโฮมของสหราชอาณาจักรประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณขนาดใหญ่และเครื่องรับสัญญาณแยกกัน เครื่องส่งสัญญาณจะส่งสัญญาณวิทยุที่มีกำลังสูงเป็นช่วงสั้นๆ ออกไปในอวกาศผ่านเสาอากาศ เมื่อสัญญาณสะท้อนจากเป้าหมาย สัญญาณบางส่วนจะสะท้อนกลับมายังสถานีรับสัญญาณ สัญญาณที่ได้รับนั้นมีกำลังเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกำลังส่ง และต้องได้รับการขยายกำลังอย่างมากเพื่อนำไปใช้

สัญญาณเดียวกันนี้จะถูกส่งผ่านสายไฟฟ้าในพื้นที่ไปยังสถานีควบคุมของผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งติดตั้งออสซิลโลสโคปไว้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคปจะสร้างสัญญาณที่มีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่ไมโครวินาที เมื่อส่งสัญญาณนี้ไปยังอินพุต X ของออสซิลโลสโคป จะทำให้เส้นแนวนอนปรากฏบนหน้าจอ การ "กวาด" นี้จะถูกกระตุ้นด้วยสัญญาณที่ดึงมาจากผู้ส่ง ดังนั้นการกวาดจะเริ่มต้นเมื่อมีการส่งสัญญาณพัลส์ จากนั้นสัญญาณที่ขยายแล้วจากเครื่องรับจะถูกส่งไปยังอินพุต Y ซึ่งการสะท้อนใดๆ ที่ได้รับจะทำให้ลำแสงเคลื่อนที่ขึ้นบนหน้าจอ ทำให้เกิด "จุดกระพริบ" ปรากฏขึ้นตามแนวแกนแนวนอน ซึ่งแสดงถึงสัญญาณสะท้อน โดยการวัดระยะทางจากจุดเริ่มต้นของการกวาดไปยังจุดกระพริบ ซึ่งสอดคล้องกับเวลาที่อยู่ระหว่างการออกอากาศและการรับสัญญาณ จะสามารถกำหนดระยะทางไปยังวัตถุได้

หลังจากมีการนำเรดาร์มาใช้ไม่นานเครื่องส่งสัญญาณ วิทยุ (transponder) ก็ปรากฏขึ้น เครื่องส่งสัญญาณวิทยุเป็นการรวมกันของตัวรับและตัวส่งสัญญาณ ซึ่งการทำงานเป็นแบบอัตโนมัติ – เมื่อได้รับสัญญาณเฉพาะ ซึ่งโดยปกติจะเป็นพัลส์ที่ความถี่เฉพาะ เครื่องส่งสัญญาณวิทยุจะส่งพัลส์ตอบกลับไป โดยปกติจะหน่วงเวลาเล็กน้อย ในตอนแรก เครื่องส่งสัญญาณวิทยุถูกใช้เป็นพื้นฐานของ ระบบ IFF ในยุคแรกๆ เครื่องบินที่มีเครื่องส่งสัญญาณวิทยุที่ถูกต้องจะปรากฏบนหน้าจอแสดงผลเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานปกติของเรดาร์ แต่จากนั้นสัญญาณจากเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจะทำให้เกิดจุดสว่างที่สองปรากฏขึ้นในเวลาต่อมาไม่นาน จุดสว่างเดียวหมายถึงศัตรู จุดสว่างสองจุดหมายถึงมิตร

ระบบนำทางแบบใช้ทรานสปอนเดอร์วัดระยะทางมีข้อได้เปรียบอย่างมากในแง่ของความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง สัญญาณวิทยุใดๆ ก็ตามจะกระจายออกไปในระยะทางไกล ทำให้เกิดลำแสงรูปพัดเหมือนสัญญาณลอเรนซ์ เป็นต้น เมื่อระยะห่างระหว่างผู้ส่งและผู้รับเพิ่มขึ้น พื้นที่ที่ครอบคลุมโดยลำแสงก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งภายในพื้นที่นั้นลดลง ในทางตรงกันข้าม ระบบที่ใช้ทรานสปอนเดอร์จะวัดเวลาที่เกิดขึ้นระหว่างสองสัญญาณ และความแม่นยำของการวัดนั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์เท่านั้น ทำให้ระบบเหล่านี้มีความแม่นยำในระยะทางไกลมาก

ระบบทรานสปอนเดอร์รุ่นล่าสุด (โหมด S) ยังสามารถให้ข้อมูลตำแหน่ง ซึ่งอาจได้มาจากGNSSทำให้สามารถระบุตำแหน่งของเป้าหมายได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

ระบบนำทางแบบใช้ระยะทางระบบแรกคือระบบทิ้งระเบิดแบบY-Gerät ของเยอรมนี ระบบนี้ใช้ ลำแสงลอเรนซ์สำหรับการกำหนดตำแหน่งในแนวนอน และใช้ทรานสปอนเดอร์สำหรับการวัดระยะทาง ระบบภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณพัลส์ออกไปเป็นระยะ ซึ่งทรานสปอนเดอร์บนเครื่องบินจะส่งสัญญาณตอบกลับมา โดยการวัดเวลาเดินทางไปกลับทั้งหมดบนออสซิลโลสโคปของเรดาร์ จะสามารถกำหนดระยะทางของเครื่องบินได้อย่างแม่นยำแม้ในระยะทางที่ไกลมาก จากนั้นผู้ควบคุมจะส่งต่อข้อมูลนี้ไปยังลูกเรือเครื่องบินทิ้งระเบิดผ่านช่องทางเสียง และระบุเวลาที่เหมาะสมในการทิ้งระเบิด

อังกฤษได้นำระบบที่คล้ายกันมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบ โอโบ (Oboe ) ระบบนี้ใช้สถานีสองแห่งในอังกฤษซึ่งทำงานบนความถี่ที่แตกต่างกัน และช่วยให้สามารถกำหนดตำแหน่งของเครื่องบินในอวกาศได้ เพื่อลดภาระงานของนักบิน จึงใช้เพียงสถานีเดียวสำหรับการนำทาง – ก่อนปฏิบัติภารกิจ จะมีการวาดวงกลมเหนือเป้าหมายจากสถานีใดสถานีหนึ่ง และเครื่องบินจะถูกสั่งให้บินตามวงกลมนี้ตามคำสั่งจากผู้ควบคุมภาคพื้นดิน สถานีที่สองใช้เช่นเดียวกับในระบบวาย-เกราต์ (Y-Gerät) เพื่อกำหนดเวลาการทิ้งระเบิด แต่แตกต่างจากวาย-เกราต์ ระบบโอโบถูกสร้างขึ้นโดยเจตนาเพื่อให้มีความแม่นยำสูงมากถึง 35  เมตร ซึ่งดีกว่าแม้แต่กล้องเล็งระเบิด แบบออปติคอ ล ที่ดีที่สุด

ปัญหาหนึ่งของระบบ Oboe คือสามารถควบคุมเครื่องบินได้ครั้งละหนึ่งลำเท่านั้น ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขใน ระบบ Gee-H ในภายหลัง โดยการติดตั้งทรานสปอนเดอร์ไว้บนพื้นดินและตัวกระจายสัญญาณไว้ในเครื่องบิน จากนั้นจึงตรวจสอบสัญญาณบน จอแสดงผล Gee ที่มีอยู่แล้ว ในเครื่องบิน (ดูด้านล่าง) ระบบ Gee-H ไม่ได้มีความแม่นยำเท่า Oboe แต่สามารถใช้งานได้พร้อมกันถึง 90 ลำ แนวคิดพื้นฐานนี้ได้เป็นพื้นฐานของระบบนำทางด้วยการวัดระยะทางส่วนใหญ่มาจนถึงทุกวันนี้

หัวใจสำคัญของแนวคิดทรานสปอนเดอร์คือสามารถใช้งานร่วมกับระบบเรดาร์ที่มีอยู่แล้วได้เรดาร์ASV ที่กอง บัญชาการชายฝั่งของกองทัพอากาศอังกฤษ นำมาใช้ นั้นได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตามเรือดำน้ำและเรือรบโดยการแสดงสัญญาณจากเสาอากาศสองตัวเคียงข้างกัน และช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเปรียบเทียบความแรงสัมพัทธ์ของสัญญาณได้ การเพิ่มทรานสปอนเดอร์ภาคพื้นดินเข้าไปทำให้จอแสดงผลเดียวกันนี้กลายเป็นระบบที่สามารถนำทางอากาศยานไปยังทรานสปอนเดอร์ หรือ "บีคอน" ในบทบาทนี้ ด้วยความแม่นยำสูง

อังกฤษนำแนวคิดนี้ไปใช้ใน ระบบ Rebecca/Eureka ของตน โดยใช้เครื่องส่งสัญญาณ "Eureka" ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ซึ่งจะถูกกระตุ้นโดยวิทยุ "Rebecca" ที่ติดตั้งบนเครื่องบิน จากนั้นจึงแสดงผลบนเรดาร์ ASV Mk. II กองกำลังต่อต้านของฝรั่งเศสได้รับมอบ Eureka เพื่อใช้ในการเรียกขอการส่งเสบียงทางอากาศด้วยความแม่นยำสูง สหรัฐฯ นำระบบนี้มาใช้ในปฏิบัติการพลร่มอย่างรวดเร็ว โดยปล่อย Eureka ลงไปพร้อมกับหน่วยลาดตระเวนหรือกองกำลังพลพรรค จากนั้นจึงใช้ระบบติดตามสัญญาณเพื่อกำหนดจุดลงจอด

ระบบสัญญาณนำทางถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคหลังสงครามสำหรับระบบทิ้งระเบิดแบบมองไม่เห็นเป้าหมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่นาวิกโยธินสหรัฐฯ ใช้ ซึ่งอนุญาตให้หน่วงเวลาสัญญาณเพื่อชดเชยจุดทิ้งระเบิด ระบบเหล่านี้ช่วยให้ทหารแนวหน้าสามารถสั่งการเครื่องบินไปยังจุดที่อยู่ข้างหน้า เพื่อสั่งการยิงใส่ศัตรูได้ สัญญาณนำทางยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการนำทางชั่วคราวหรือแบบเคลื่อนที่ด้วย เนื่องจากระบบส่งสัญญาณมักมีขนาดเล็กและใช้พลังงานต่ำ สามารถพกพาได้หรือติดตั้งบนรถจี๊ปได้

ในยุคหลังสงคราม ระบบนำทางทั่วไปที่ใช้ระบบส่งสัญญาณตอบรับ (transponder) ได้ถูกนำมาใช้เป็น ระบบ อุปกรณ์วัดระยะทาง (DME)

ระบบ DME มีหลักการทำงานเหมือนกับ Gee-H ทุกประการ แต่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ใหม่ในการวัดค่าความล่าช้าของเวลาโดยอัตโนมัติและแสดงผลเป็นตัวเลข แทนที่จะให้ผู้ปฏิบัติงานจับเวลาสัญญาณด้วยตนเองบนออสซิลโลสโคป ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้ที่สัญญาณสอบถาม DME จากเครื่องบินต่าง ๆ อาจเกิดความสับสน แต่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยให้เครื่องบินแต่ละลำส่งชุดสัญญาณที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งทรานสปอนเดอร์ภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณนั้นกลับมา

โดยทั่วไปแล้ว DME มักใช้ร่วมกับ VOR และมักติดตั้งอยู่ที่สถานี VOR เดียวกัน การใช้งานร่วมกันนี้ทำให้สถานี VOR/DME เพียงแห่งเดียวสามารถให้ข้อมูลทั้งมุมและระยะทาง จึงทำให้สามารถระบุตำแหน่งได้จากสถานีเดียว นอกจากนี้ DME ยังใช้เป็นพื้นฐานในการวัดระยะทางสำหรับ ระบบ TACAN ของกองทัพ และสัญญาณ DME ของระบบนี้สามารถนำไปใช้กับเครื่องรับสัญญาณของพลเรือนได้

ระบบไฮเปอร์โบลิกแรกที่ถูกพัฒนาขึ้นคือ ระบบ Gee ของอังกฤษ ซึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองระบบ Gee ใช้เครื่องส่งสัญญาณหลายตัวที่ส่งสัญญาณตามเวลาที่กำหนดอย่างแม่นยำ โดยสัญญาณจะออกจากสถานีด้วยความล่าช้าคงที่ เครื่องบินที่ใช้ระบบ Gee ซึ่งเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดหนักของ กองบัญชาการเครื่องบินทิ้งระเบิดของ กองทัพอากาศอังกฤษ (RAF Bomber Command)จะตรวจสอบเวลาที่สัญญาณมาถึงบนออสซิลโลสโคปที่สถานีของนักบินนำทาง หากสัญญาณจากสองสถานีมาถึงพร้อมกัน เครื่องบินจะต้องอยู่ห่างจากเครื่องส่งสัญญาณทั้งสองในระยะเท่ากัน ทำให้นักบินนำทางสามารถกำหนดเส้นตำแหน่งบนแผนที่ของตนได้ โดยแสดงตำแหน่งทั้งหมดที่ระยะห่างนั้นจากสถานีทั้งสอง โดยทั่วไปแล้ว สัญญาณจากสถานีหนึ่งจะมาถึงเร็วกว่าอีกสถานีหนึ่ง ความแตกต่างของเวลาที่เกิดขึ้นระหว่างสองสัญญาณจะแสดงให้เห็นว่าสัญญาณเหล่านั้นอยู่บนเส้นโค้งของตำแหน่งที่เป็นไปได้ โดยการวัดในลักษณะเดียวกันกับสถานีอื่นๆ จะสามารถสร้างเส้นตำแหน่งเพิ่มเติมได้ ซึ่งนำไปสู่การกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน ระบบ Gee มีความแม่นยำประมาณ 165 หลา (150 เมตร) ในระยะสั้น และสูงสุดถึง 1 ไมล์ (1.6 กิโลเมตร) ในระยะไกลเหนือประเทศเยอรมนี ระบบ Gee ยังคงถูกใช้งานต่อไปอีกนานหลังสงครามโลกครั้งที่สอง และยังคงติดตั้งในเครื่องบินของกองทัพอากาศอังกฤษจนถึงช่วงทศวรรษ 1960 (ความถี่โดยประมาณในขณะนั้นอยู่ที่ 68 เมกะเฮิร์ตซ์)    

เมื่อ Gee เริ่มใช้งานในปี 1942 ความพยายามที่คล้ายคลึงกันของสหรัฐฯ จึงถูกมองว่าไม่จำเป็น พวกเขาจึงหันไปพัฒนาระบบที่มีระยะทำการไกลกว่ามากโดยใช้หลักการเดียวกัน โดยใช้ความถี่ที่ต่ำกว่ามากซึ่งช่วยให้ครอบคลุมมหาสมุทรแอตแลนติกได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือLORANซึ่งย่อมาจาก "LOng-range Aid to Navigation" (ระบบช่วยนำทางระยะไกล) ข้อเสียของวิธีการใช้คลื่นความยาวคลื่นยาวคือความแม่นยำลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับ Gee ที่ใช้ความถี่สูง LORAN ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระหว่างการปฏิบัติการคุ้มกันขบวนเรือในช่วงปลายสงคราม^{[ 10 ]}

ระบบนำทางอีกระบบหนึ่งของอังกฤษจากยุคเดียวกันคือ Decca Navigator ระบบนี้แตกต่างจาก Gee หลักๆ ตรงที่สัญญาณไม่ใช่พัลส์ที่หน่วงเวลา แต่เป็นสัญญาณต่อเนื่องที่หน่วงเฟส โดยการเปรียบเทียบเฟสของสัญญาณทั้งสอง ระบบจะได้ข้อมูลความแตกต่างของเวลาเหมือนกับระบบ Gee อย่างไรก็ตาม การแสดงผลด้วยระบบนี้ง่ายกว่ามาก ระบบสามารถแสดงค่ามุมเฟสบนเข็มชี้บนหน้าปัด ทำให้ไม่จำเป็นต้องตีความด้วยสายตา เนื่องจากวงจรสำหรับขับเคลื่อนจอแสดงผลนี้มีขนาดเล็ก ระบบ Decca จึงมักใช้จอแสดงผลแบบนี้สามจอ ทำให้สามารถอ่านค่าพิกัดหลายตำแหน่งได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ระบบ Decca ถูกนำไปใช้ประโยชน์มากที่สุดหลังสงครามบนเรือ และยังคงใช้งานอยู่จนถึงทศวรรษ 1990

หลังจากเปิดตัว LORAN ได้ไม่นาน ในปี 1952 ก็ได้เริ่มมีการพัฒนาเวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก LORAN-C (ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น LORAN-A) ได้รวมเทคนิคการกำหนดเวลาพัลส์ในระบบ Gee เข้ากับการเปรียบเทียบเฟสในระบบ Decca

ระบบที่ได้ (ทำงานในสเปกตรัมวิทยุความถี่ต่ำ  (LF) ตั้งแต่ 90 ถึง 110 kHz) นั้นมีระยะทำการไกล (สำหรับ สถานี 60 kW สูงสุด 3400 ไมล์) และมีความแม่นยำ โดย LORAN-C จะส่งสัญญาณแบบพัลส์ แต่จะปรับความถี่ของพัลส์ด้วยสัญญาณ AM ภายในนั้น การกำหนดตำแหน่งโดยรวมใช้วิธีเดียวกับ Gee โดยการระบุตำแหน่งตัวรับสัญญาณภายในพื้นที่กว้าง จากนั้นจึงเพิ่มความแม่นยำโดยการวัดความแตกต่างของเฟสของสัญญาณ แล้วนำค่าที่วัดได้ครั้งที่สองมาซ้อนทับกับค่าที่วัดได้ครั้งแรก ภายในปี 1962 ระบบ LORAN-C กำลังสูงได้ถูกนำไปใช้งานในอย่างน้อย 15 ประเทศ^{[ 11 ]}

ระบบ LORAN-C ค่อนข้างซับซ้อนในการใช้งาน ต้องใช้ห้องอุปกรณ์ขนาดใหญ่เพื่อแยกสัญญาณต่างๆ ออกมา อย่างไรก็ตาม ด้วยการนำวงจรรวมมาใช้ทำให้ความซับซ้อนลดลงอย่างรวดเร็ว ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 หน่วย LORAN-C มีขนาดเท่ากับเครื่องขยายเสียงสเตอริโอ และพบได้ทั่วไปในเรือพาณิชย์เกือบทุกลำ รวมถึงเครื่องบินขนาดใหญ่บางลำด้วย ในช่วงทศวรรษ 1980 ขนาดของมันก็ลดลงเหลือเท่ากับวิทยุทั่วไป และกลายเป็นเรื่องปกติแม้แต่ในเรือสำราญและเครื่องบินส่วนตัว มันเป็นระบบนำทางที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 และความนิยมของมันนำไปสู่การปิดตัวลงของระบบเก่าๆ หลายระบบ เช่น Gee และ Decca อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับระบบลำแสงก่อนหน้านี้ การใช้งาน LORAN-C ในภาคพลเรือนมีอายุสั้นเมื่อเทคโนโลยี GPS เข้ามาแทนที่ในตลาด

ระบบไฮเปอร์โบลิกที่คล้ายกันนี้ ได้แก่ ระบบนำทาง VLF / Omega ที่ ใช้ทั่วโลกของสหรัฐฯและระบบ Alpha ที่คล้ายกันซึ่งใช้โดยสหภาพโซเวียต ระบบเหล่านี้กำหนดจังหวะเวลาของพัลส์โดยการเปรียบเทียบสัญญาณเดียวกับ นาฬิกาอะตอมในพื้นที่ ไม่ใช่โดยการเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณระบบ Omega ที่มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูงถูกปิดใช้งานในปี 1997 เนื่องจากกองทัพสหรัฐฯ เปลี่ยนไปใช้GPSส่วนระบบ Alpha ยังคงใช้งานอยู่จนถึงปัจจุบัน

บริการนำทางด้วยคลื่นวิทยุสำหรับการบิน (เรียกสั้นๆ ว่าARNS ) – ตามมาตรา 1.46ของข้อบังคับวิทยุ (RR ) ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU ) ^{[ 15 ]} – ถูกกำหนดให้เป็น " บริการนำทางด้วยคลื่นวิทยุที่มุ่งหมายเพื่อประโยชน์และเพื่อการปฏิบัติงานที่ปลอดภัยของอากาศยาน "

บริการนี้เป็นบริการที่เรียกว่าบริการเพื่อความปลอดภัยในชีวิตต้องได้รับการปกป้องจากการแทรกแซงและเป็นส่วนสำคัญของการนำทาง

บริการนำทางด้วยคลื่นวิทยุทางทะเล (เรียกสั้นๆ ว่าMRNS ) – ตามมาตรา 1.44ของข้อบังคับวิทยุ (RR ) ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU ) ^{[ 16 ]} – ถูกกำหนดให้เป็น " บริการนำทางด้วยคลื่นวิทยุที่มุ่งหมายเพื่อประโยชน์และเพื่อการปฏิบัติงานที่ปลอดภัยของเรือ "

บริการนี้เป็นบริการที่เรียกว่าบริการเพื่อความปลอดภัยในชีวิตต้องได้รับการปกป้องจากการรบกวนและเป็นส่วนสำคัญของการนำทาง

สถานีนำทางวิทยุภาคพื้นดิน – ตามมาตรา 1.88ของข้อบังคับวิทยุ ของ สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) (RR) ^{[ 17 ]} – ถูกกำหนดให้เป็น " สถานีวิทยุในบริการนำทางวิทยุที่ไม่ได้มีเจตนาให้ใช้ในขณะที่เคลื่อนที่"

สถานีวิทยุแต่ละแห่งจะต้องได้รับการจำแนกประเภทตามบริการวิทยุสื่อสารที่สถานีนั้นดำเนินการอยู่เป็นการถาวรหรือชั่วคราว สถานีนี้ดำเนินการในบริการที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยในชีวิตและต้องได้รับการปกป้องจากการรบกวน

ตามข้อบังคับวิทยุของ ITU (มาตรา 1) สถานีวิทยุประเภทนี้อาจจัดประเภทได้ดังนี้: สถานีกำหนดทิศทางวิทยุ (มาตรา 1.86) ของบริการกำหนดทิศทางวิทยุ (มาตรา 1.40)

• สถานีวิทยุนำทางเคลื่อนที่ (มาตรา 1.87) ของบริการวิทยุนำทาง (มาตรา 1.42)
• สถานีภาคพื้นดินระบบนำทางด้วยคลื่นวิทยุ

การเลือกสถานีภาคพื้นดินสำหรับการนำทางด้วยคลื่นวิทยุ

• 
  เครื่องส่งสัญญาณเส้นทางร่อนลง ILS
• 
  เครื่องระบุตำแหน่ง ILS
• 
  DMEพร้อมVOR
• 
  วอร์แทค
• 
  เสาอากาศTACAN ที่ เชมยา อลาสก้า

สถานีวิทยุนำทางเคลื่อนที่ – ตามมาตรา 1.87ของข้อบังคับวิทยุ ITU (RR ) ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU ) ^{[ 18 ]} – ถูกกำหนดให้เป็น " สถานีวิทยุในบริการวิทยุนำทางที่ตั้งใจจะใช้ในขณะที่เคลื่อนที่หรือระหว่างการหยุดที่จุดที่ไม่ระบุ"

สถานีวิทยุแต่ละแห่งจะต้องได้รับการจำแนกประเภทตามบริการวิทยุสื่อสารที่สถานีนั้นดำเนินการอยู่เป็นการถาวรหรือชั่วคราว สถานีนี้ดำเนินการในบริการที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยในชีวิตและต้องได้รับการปกป้องจากการรบกวน

ตามข้อบังคับวิทยุของ ITU (มาตรา 1) สถานีวิทยุประเภทนี้อาจจัดประเภทได้ดังนี้: สถานีกำหนดทิศทางวิทยุ (มาตรา 1.86) ของบริการกำหนดทิศทางวิทยุ (มาตรา 1.40)

• สถานีเคลื่อนที่ระบบนำทางด้วยคลื่นวิทยุ

การเลือกสถานีวิทยุนำทางเคลื่อนที่

• 
  สถานี TACANเคลื่อนที่ในอลาสก้า
• 
  TACAN ขนส่งทางทะเล
• 
  ไฟแสดงสถานะเครื่องรับสัญญาณ ILS บนเครื่องบิน
• 
  ไฟแสดงสถานะ ILS บนเครื่องบิน
• 
  เสาอากาศDME / VOR