博主说明：看本篇主要了解观察北极星可以知道航行在北半球的船舶自身的纬度就可以了，更多的导航知识将在“导航”栏目中展开。

天文定位：牵星术（郑和时代的GPS）

                天文航海导航技术，主要是利用牵星板来测定船舶在海中的方位。

有了星体的高度和所在方位，便可以判定当时所处的纬度。其中尤以观测北极星的高度确定纬度更为方便，因为北极星的高度就等于当地的纬度。使用时，手握牵星板，将握板之手臂伸直，让木板的下边缘保持水平线，上边缘对准所观测的星辰，这样就可以测出船舶所在地看到的星辰距离水平线的高度。高度不同可以用十二块牵星板或象牙板替换、调整。由于事先知道一指等于1.9度，算得纬度值也很容易。

利用牵星板来测定船体所在的纬度，这是一项重大的发明。不过，使用牵星术只能得知船舶所在的纬度，但决定一个地理方位需要通过纬度和经度两个数值来实现。古人确定经度是不容易办到的，他们通常用计算航船的速度经过推算来实现。

牵星板用优质的乌木制成。一共十二块正方形木板，最大的一块每边长约二十四厘米，以下每块递减二厘米，最小的一块每边长约二厘米。

郑和团队在航海中，以航海图中对沿岸和岛屿的牵星记载和“过洋牵星图”为依据，视星斗高低，度量远近，完全掌握了从某地出发，途经某地，利用星座的方位和高度，最后到达某地的技能。牵星术的使用使郑和团队在几次航海中，能够解决判断船舶的地理位置与航行方向，确定船队的航向等一系列问题。

对于远洋航海来说，有着重要的现实意义和应用价值，具有划时代的意义。我们不妨把牵星术称为郑和时代的GPS（全球定位系统），它同时也代表了15世纪利用天文导航的世界先进水平。

请注意，上图中“眼到牵星板的距离”是由“板中心穿一根固定长度的线，另一头贴在下嘴唇或眼窝下”来统一确定的，避免了持牵星板的人的手臂长度因人而异！

        在使用牵星板时，手持牵星板伸向前方，使板下沿与海平面相平行，板面垂直于海面，板中心穿一根固定长度的线，一头贴在下嘴唇或眼窝下，沿板上沿观看要测之恒星，换取适当大小的牵星板，使要测之星正好贴着牵星板上沿，则板上对应水天相接线标明的指数就是这个星的水平高度。

为了观测方便，古人并不是一定要瞄准“北极星”而去测当时船的绝对纬度，而是观测北半球容易找到的星比如最亮的星。

例如，下图古籍中左图牵的是织女星：

       从原理上来看，似乎用一块大牵星板就能完成所有测量任务了，之所以准备多块（12块），是为了在特定的时间段里，使用较合适一块大小的牵星板，避免（大材小用）沉重的感觉。

      时过境迁，当今技术成熟的六分仪完全可以取代牵星板，更不用说GPS或北斗卫星导航了。