載人航天器在飛行過程中，在不同的階段將采用不同的空間導航方法。這是一個非常複雜的過程。
在航天器地麵控製飛行期間，可采用無線電測距和基線測量法測速。航天器可以采用慣性測量裝置、空間六分儀和光學星圖表，使航天員時刻都能知道自己的飛行狀態。
載人航天器在軌道對接時，要進行機動飛行，時刻調整偏差，這時主要采用無線電測距和航天員目視跟蹤。
航天器在降落過程中可采用雷達測距和多普勒測速，向地麵降落時可以采用著陸輔助設備。
航天器在大多數階段都要靠地麵導航設備來導航，美國宇航局主要依靠地麵雷達進行跟蹤測試，然後再根據信號計算航天器飛行的距離，其精度可以精確到幾米。
導航衛星是在軌道上運行的，飛行器不可能在任何時刻都能用雷達測到導航衛星，這就需要進行網絡式的導航。美國研製的衛星導航係統采用均勻分布在軌道平麵上的24顆衛星組成的3個衛星網來進行導航。這樣，在地球上任何地方至少能同時看到6顆導航衛星，飛行器就可隨時隨地用它來進行導航了。它的導航定位距離誤差在6～9米之內，測出的速度誤差小於0.6米／秒，定位所需的時間不超過1分鍾。
衛星導航這種先進的導航手段，非常適用於對天上、陸上、水上、水下的航行工具的導航，被譽為太空的“指南針”。
單人飛行器會成為未來的個人交通工具嗎
1984年，在美國洛杉磯舉行的第23屆奧運會開幕式上，宏大的體育場上空，有一個“飛人”淩空飛來，身後還拖著一條彩色的煙霧。他在體育場內四周飛行了一圈，然後又穩又準地停落在草坪中央。全場觀眾對這一精彩的表演報以經久的掌聲，開幕式上的氣氛一下子變得熱烈起來……
難道真有會飛的人嗎？
當然沒有。“飛人”表演的奧秘，其實全在於飛行員身背的一個飛行背囊裏。這個背囊看上去很像農村中為果樹、莊稼噴藥的農藥桶，但裏麵卻是濃度為90％的過氧化氫液體。飛行員將它背在身後，啟動噴射開關後，過氧化氫就會在加壓條件下噴出，它在經過噴嘴上的含銀過濾網時，分解成蒸汽和氧氣，形成高速噴射的氣流，從背囊底部的噴嘴噴射而出，形成極大的推力，將人體托離地麵，推向空中。飛行者在升上半空時，可以通過手握操縱杆來控製噴射氣流的方向，以便調整飛行的方向，看上去就像真的能在空中高低左右自如地飛行了。
飛行背囊是一種最輕便、最小型的單人飛行器，但它的成本卻很昂貴，如高濃度的過氧化氫就很容易遇光、熱等而分解；此外，這種飛行器的操縱技術也很複雜，要實現熟練地安全飛行，飛行者需要大量技術訓練和實際飛行，這樣費用就很高了。因此，飛行背囊還需在技術和設備上加以改進和完善，才能真正成為實用的個人飛行工具。
除了飛行背囊，其實目前較為現實的單人飛行器，當屬一些具有飛機外形的超輕型飛機。這些飛機結構十分簡單，采用小型發動機，其重量隻有100多千克。在目前，這種易於駕駛、價格較低的飛機，主要還用於體育運動和個人娛樂。
由於城市交通擁擠現象仍將持續相當長的時間，因此單人飛行器將很快成為一個熱門話題，並發展為一種非常便捷的新型個人交通工具。