Onbemande landvoertuigen (EN: unmanned ground vehicles (UGV)) en onbemande luchtvaartuigen (EN: unmanned aerial vehicles (UAV) zijn door hun flexibiliteit en mobiliteit de ideale platformen voor bewakings-, opsporings- en reddingsoperaties in besloten omgevingen. In deze toepassingen is autonome navigatie van het voertuig van uitermate belang. Ondanks de succesvolle commercialisering van op GPS gebaseerde autonome voertuigen, blijft het navigeren in complexe dynamische omgevingen - soms zonder bruikbare GPS ontvangst – zorgen voor zware technologische uitdagingen. Deze uitdagingen vergen een geïntegreerde aanpak van perceptie, schatting, planning en regeling van het voertuig samen met een gedegen situatiekennis. In dit proefschrift wordt dit vraagstuk te lijf gegaan door het ontwikkelen van een goedkoop accuraat navigatiesysteem via gebruik van ingebouwde (EN:on board) sensoren. Verder wordt er ook nadruk gelegd op automatische traject planning. Daarnaast biedt dit proefschrift een gedetailleerd onderzoek naar andere problemen die gepaard gaan met autonome navigatie zoals lokalisatie, detecteren van obstakels, het schatten van snelheid van obstakels en optimale controle.