本文基于认知心理学理论，针对现有车载导航系统人机界面所存在的认知困难，理解模糊、操作不安全等问题，通过访谈和调查问卷的方式分别对目标人群进行了走访和调研。通过了解目标人群在使用车载导航系统时存在的知觉、注意、记忆、语言、思维等认知问题，分析用户在操作车载导航系统时的认知过程，归纳总结了目标人群的心里诉求，建立了符合目标人群的用户思维模型和行动模型。针对用户模型提出了符合认知心理学理论的设计原则和车载导航系统的改进方案；在改进方案中本文采用了最新的抬头显示技术和全息投影技术将现有显示在导航屏幕上的导航提示信息转移显示到汽车前挡风玻璃和道路上，减少了用户驾驶时注意力的分散，避免了用户各感官通道的干扰；并针对用户的认知习惯重新改进输入位置和系统图标，使改进方案最终符合用户的心理诉求。本文利用数理统计的方法处理调查问卷结果，并对结果进行了效度和信度分析，针对车载导航系统改进方案从生理、心理、环境等方面进行了论证，论证结果表明改进方案很好的解决了用户在使用现有车载导航系统时存在的问题，为用户提供了一个安全可靠、方便快捷的车载导航系统设计方案。与此同时，针对车载导航系统改进方案所形成的结论为车载导航系统研究机构及生产厂家提供了相应的理论参考。