與無綫電定位相比，天文定位受天氣條件限製，解算復雜費時，但卻有獨立性強，儀器簡單，費用節省，隱蔽性好，沒有覆蓋區限製，定位誤差穩定，沒有積纍誤差等優點。目前天文定位正從如下幾方面改進：①實現定位計算全部自動化。各國已研製出多種航海計算器或天文定位計算器，有些已達到實現計算全部自動化的要求。②擴大晝夜觀測的時機。如40年代出現的幾種人工地平氣泡、陀蠃六分儀，70年代前後出現的光增強夜視六分儀、晝夜數字六分儀、遙控微光電視照相六分儀、計算機六分儀等，但大部分仍處在完善或降低價格階段。③提高海上觀測的精度。如研究連續觀測高度、自動平差的儀器設備等。④開發天文定位的新途徑。如測定天體其他參數或其他的輻射波。20世紀50年代開始研製的射電六分儀，就是觀測天體的無綫電波。⑤天文定位與其他導航儀聯合使用，取長補短。如已出現的組合導航係統。
出處：Nathaniel Bowditch, LL. D., American Practical Navigator, 1977 ed., Part Three, DMAHC, USA.
中國歷史
tianwen hanghai天文航海celestial navigation 在海上觀測天體確定船位的技術，又稱天文導航、航海天文學。 發展簡況 中國古籍有很多關於將天文應用於航海的記載。西漢《淮南子·齊俗訓》：“夫乘舟而惑者，不知東西,見鬥極則寤矣。”東晉法顯《佛國記》:“大海彌漫無邊，不知東西，唯望日月星辰而進。”北宋朱《萍洲可談》：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。”明《武備志》所收的《過洋牽星圖》記有南北、東西星體在水天綫上若幹指（角度單位）的數據，用以估計船位。 歐洲在15世紀以前僅能白晝順風沿岸航行。15世紀出現了用北極星高度或太陽中天高度求緯度的方法。當時衹能先南北嚮駛到目的地的緯度，再東西嚮駛抵目的地。16世紀雖然已有觀測月距（月星之間角距）求經度法，但不夠準確，而且解算繁冗。18世紀六分儀和天文鐘先後問世，前者用於觀測天體高度，大大提高了準確性；後者可以在海上用時間法求經度。1837年美國船長T.H.薩姆納發現天文船位綫，從此可以在海上同時測定船位的經度和緯度，奠定了近代天文定位的基礎。1875年法國海軍軍官聖伊萊爾發明截距法，簡化了天文定位綫測定作業，至今仍在應用。 天文定位原理和方法 天文定位的基本問題就是通過觀測天體高度求得天文船位綫。按照天球和地球的對應關係，被測天體在觀測時刻所對應的地理位置，即天體嚮地心投影的地面點,稱為星下點(S)。天體星下點的經度和緯度分別等於該天體在觀測時刻的格林時角和赤緯，二者均可根據觀測時間從航海天文歷查得。觀測所得天體高度()的補角為天體頂距()，即：＝90°-觀測時的測者必定位於以星下點為中心，以天體頂距在地面所跨距離（一角度分相當於1海裏）為半徑的圓上，這個圓稱天文船位圓，又稱等高圓。觀測兩個不同天體可得兩個天文船位圓，兩圓相交，靠近推算船位的交點就是天文船位（圖1 [天文定位原理圖]）。天文船位圓一般很大，對定位有用的僅是靠近推算船位的在實用上可視為直綫的小弧段，稱為天文船位綫，又稱薩姆納綫。通常在晨昏蒙影時間內同時觀測兩個以上星體求得天文船位綫相交點定位;或在白天間隔一定時間（一般為2～3小時）觀測太陽求得天文船位綫,按照航嚮和航程移綫相交定位。航海者常將上午的太陽船位綫移綫與觀測太陽中天高度求得的緯度綫相交得出中午天文船位。 天文船位綫的求法一般是求解由天頂、天極、天體三點構成的球面三角形（稱為天文三角形）。天文三角形的解法有經度法和截距法，前者曾流行於19世紀，現已讓位於後者。 截距法是利用推算船位求出觀測和計算高度之差來畫天文船位綫的方法，又稱高度差法或高度法。其步驟是：①用推算船位所對應的天頂解天文三角形求得天體計算高度和方位,精度分別要求達到0.1和0.1°。②觀測高度減計算高度得截距，即得推算船位至天文船位圓的距離。截距為“+”,即推算船位在天文船位圓之外，說明天文船位綫處於推算船位嚮着天體（星下點）的方向。截距為“-”,天文船位綫處於背嚮天體的方向。③根據截距的符號和大小在天體計算方位綫上量取截點，即可垂直畫出天文船位綫。圖2[ 截距法示意圖]中觀測高度大於計算高度，截距為“＋”，應從推算船位嚮着天體畫天文船位綫。實際上用以解天文三角形的推算點經、緯度在實用範圍內可以任選，不影響定位準確性。基本計算公式如下：sin＝sinsin+coscoscosctg＝tgcoscsc-sinctg或 sin＝sincossec （先解算）式中[kg2]、、分別為推算緯度、天體赤緯、天體地方時角(用推算經度)；、分別為天體計算高度[kg2]計算方位。為簡化用截距法解天文三角形的數學演算，可應用天體高度方位表查取天體計算高度和方位。 觀測南北方向（中天）天體所得的緯度綫為特殊的天文船位綫，它的公式簡化為以下代數式： [455-05]式中中天頂距命名與天體方向相反。頂距與赤緯同名相加，異名相減。緯度與大項同名。 天文船位誤差 取决於天文船位綫的誤差及其方位夾角。船位誤差中有偶然誤差也有係統誤差。船位偶然誤差以誤差橢圓方法表示較為準確，但用均方誤差圓方法表示較方便。對兩條等精度天文船位綫：天文船位均方誤差圓半徑（63％～68％概率）＝[455-01][455-02]式中、分別為船位綫的偶然誤差和係統誤差；、為兩天體方位。兩式中，天體方位夾角的影響正好相反。如和為同數量級，為了兼顧這兩種影響，兩天體方位夾角取 60～70最好，避免小於30°或大於150°。增加觀測天體的次數取均值，可提高定位的精確性。如果觀測三四個天體，它們的方位以分別相距 120°和90°為最好。這樣也便於消除係統誤差。有經驗的航海者在良好條件下測天定位的誤差很少超過2海裏。 展望 與無綫電定位相比，天文定位受天氣條件限製，解算復雜費時，但卻有獨立性強，儀器簡單，費用節省，隱蔽性好，沒有覆蓋區限製，定位誤差穩定，沒有積纍誤差等優點。目前天文定位正從如下幾方面改進：①實現定位計算全部自動化。各國已研製出多種航海計算器或天文定位計算器，有些已達到實現計算全部自動化的要求。②擴大晝夜觀測的時機。如40年代出現的幾種人工地平氣泡、陀蠃六分儀，70年代前後出現的光增強夜視六分儀、晝夜數字六分儀、遙控微光電視照相六分儀、計算機六分儀等，但大部分仍處在完善或降低價格階段。③提高海上觀測的精度。如研究連續觀測高度、自動平差的儀器設備等。④開發天文定位的新途徑。如測定天體其他參數或其他的輻射波。20世紀50年代開始研製的射電六分儀，就是觀測天體的無綫電波。⑤天文定位與其他導航儀聯合使用，取長補短。如已出現的組合導航係統。 參考書目Nathaniel Bowditch, LL. D., American PracticalNaviator, 1977 ed., Part Three, DMAHC, USA. 張奕汀