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天文航行指通過天文觀測推算只位置的航海導航方法。航行者通過六分儀測量極星高度可以推算出所在地緯度;觀測星體的地方時角並配合天文鐘計算經度,從而完成海上定位。天文航海具有全球覆蓋、誤差穩定、獨立性好的優點;但受天氣影響較大。

目錄

起源

指南針發明以前,人們是利用日月星辰來判定方向的。

我國是天文學發達最早的國家之一。早在六七千年前的新石器時代,就已經有了東、西、南、北四個方位的觀念,並且逐步形成了確定方位的方法。開始,人們是根據太陽的出沒方向來定東、西的;接着,人們發現每天日影最短的時候太陽的方位恰好是正南,用它也可以判定東、西、南、北;以後,人們又發現北極星恆定在北方的方位,而北斗星一直在北極星的附近,指示着北極星的方位,夜間可以用它來判知東、西、南、北。早期的航海者就是利用這些知識來指引航向的,這也可以說是航海天文學的開端。

這種技術,在我國古代,被稱作「過洋牽星」[1]。據記載,在西漢初年,我國就開始利用天文知識來導航了。當時的著作《淮南子》一書里說:

「夫乘舟而惑者不知東西,見斗、極則悟矣。」

這就是說,如果乘船的人分辨不清方向,只要觀測北斗星和北極星就可以明白了。東晉訪問印度斯里蘭卡的高僧法顯五世紀初乘船回國,他在記述這段歷程的《歷游天竺記傳》中也說:

「大海瀰漫無邊,不識東西,唯望日、月、星宿而進。若陰雨時,為風逐去,亦無准。……至天晴已,乃知東西,還復望正而進。」

這就是說,大海之中瀰漫沒有邊際,無法分辨東西,只有依靠和星辰來指示航向。如果在陰雨天氣,看不到日、月和星辰,就可能被風吹離航線,迷失方向。……只有等到天晴以後才能重新辨認方向,有希望恢復正確的航向前進。這表明天文導航是當時的唯一方法。

天文導航的方法在指南針用在航海上以後,仍舊沒有被遺棄,而是繼續得到充實和發展,跟指南針配合使用,相得益彰,把導航技術推向一個新階段。

天文航海圖和口訣、歌訣

為了便於人們在航海中應用,明朝還把天文航海的觀測結果編製成過洋牽星圖(就是天文航海圖)和天文航海歌訣。

現在發現的這方面最早的記述,是《鄭和航海圖》里的「過洋牽星圖」[2]和《順風相送》里的天文航海口訣、歌訣,它們都是鄭和船隊航海盛舉的產物,包括有《觀星法》、《定太陽出沒歌》、《定太陰出沒歌(「太陰」就是月亮)等。

視頻

天文航行 相關視頻

指南針的發展歷史,在海上航行沒有指南將會迷失方向的
鄭和航海圖記錄了沿途的詳細情況

參考文獻

  1. 過洋牽星,國學迷
  2. 記載鄭和下西洋使用牽星術的海圖,道客巴巴,2013-12-12