Z opisu metod obserwacyjnej i eksperymentalnej łatwo wydedukować, że w wielu sytuacjach posłużenie się nimi w nawigacji nie jest możliwe. Łatwo na przykład wyobrazić sobie trudności z przeprowadzeniem eksperymentów dotyczących unikania zderzeń we mgle. Z pewnością byłyby to badania ryzykowne i kosztowne. W przypadkach, gdy przedmiot badań jeszcze nie istnieje od dawna prowadzono badania modelowe. Do marynarzy najbardziej przemówią przykłady modeli statków, które poddaje się badaniom w basenach, zanim podjęte zostaną decyzje o budowie. Podobne badania przeprowadza się w tunelach aerodynamicznych na modelach rakiet, samolotów, samochodów, a nawet pełnomorskich wież wiertniczych, wieżowców i tym podobnych wielkich lub nietypowych obiektów. Z reguły badania takie prowadzą do zoptymalizowania lub udoskonalenia konstrukcji obiektu rzeczywistego. Współcześnie istnieje wiele laboratoriów specjalizujących się w takich badaniach traktowanych jako usługa. Rozwinięciem tego rodzaju badań są tzw. badania środowiskowe, mające na celu sprawdzenie poziomu hałasu emitowanego przez urządzenia, poziomu emisji przeróżnych pół, zwłaszcza elektromagnetycznego itp. Odmianą ich są również badania odporności wyrobów na czynniki niszczące, na przykład promieniowanie cieplne, drgania lub wybuchy. Nie wszyscy wiedzą, że każdy sztuczny satelita ziemi przed wystrzeleniem w kosmos poddawany jest takim badaniom w jednym z zaledwie trzech specjalistycznych laboratoriów na świecie.
Do opisanych badań stosuje się tzw. modele fizyczne obiektów lub w przypadku mniejszych i tańszych wytworów - wyroby serii laboratoryjnej lub próbnej. Należy zwrócić uwagę, że model jest w tym wypadku przedmiotem, który oddaje pewne cechy obiektu rzeczywistego. Tak więc model okrętu zazwyczaj będzie odzwierciedlał jego wygląd zewnętrzny jednak niekoniecznie rozkład masy wewnątrz prawdziwego okrętu. W przypadku modelu samolotu takie uproszczenie byłoby już niedopuszczalne. Natomiast w przypadku konstrukcji bardziej złożonej, lub gdyby cele badań były inaczej zdefiniowane,
42