天文航海

天文航海
天文航海,又称“天文导航”、“航海天文学”,是一种通过观测天体高度、方位等来确定船位的导航技术。这种方法在全球范围内都有效,误差稳定,且具有独立性和良好的隐蔽性。尽管天文航海受到天气条件的限制,解算过程复杂耗时,但它仍然因其独特的优点而在现代导航领域占有重要地位[1][2][3]

历史与发展

中国的古代文献中有多次提到将天文知识应用于航海的情况。西汉时期的《淮南子·齐俗训》中就有这样的描述:“夫乘舟而惑者,不知东西,见斗极则寤矣。”此外,东晋法显的《佛国记》和北宋朱彧的《萍洲可谈》也都提到了利用天文现象进行导航的例子。明代的《武备志》收录了《过洋牵星图》,其中记录了南北、东西星体在水天线上若干指(角度单位)的数据,这些数据可用于估算船位。
在欧洲,直到15世纪之前,航海主要依靠海岸线和风向。15世纪时,人们开始使用北极星高度或太阳中天高度来确定纬度。16世纪,虽然已经有人提出利用月距(月星之间角距)来求经度的方法,但由于精度不足且计算繁琐,这种方法并未普及。18世纪,六分仪和天文钟相继问世,前者用于观测天体高度,显著提升了精度;后者则能在海上通过时间法求得经度。1837年,美国船长T.H.萨姆纳发现了天文船位线,这一发现奠定了近代天文定位的基础。1875年,法国海军军官圣伊莱尔发明了截距法,简化了天文定位线的测定工作,至今仍在使用。

原理与方法