海阔天空丨想要离开那片海，我在哪儿？要到哪儿去？
种类多样的航海设备
是船舶在海上
定位计时、行驶通讯所必须的
其中
定位功能尤其重要
为了准确定位
船员需对太阳和恒星进行观测
以得到船舶的实时经纬度
这显示了航海与天文学密不可分的关系
指南针和罗经
指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，约公元前3世纪由中国人发明。12世纪，指南针传到欧洲，并在航海中发挥重要作用。罗经是指南针的发展与完善。在西方的航海图上，航海罗经被描绘成玫瑰花状，故常称作罗经花。
指南针、罗经花、罗经
望远镜
1608年，折射望远镜在荷兰被发明，半个多世纪后，反射望远镜问世。船员通过望远镜观测海面情况及陆标，可以及时了解船舶行进及影响航行的动态。有的望远镜上装有罗经。
折射望远镜工作原理图
展 品
执罗盘陶俑（复制品）
南宋（1127-1279年）
通高16.8厘米 底座长5.5厘米 底座宽6厘米
中国港口博物馆藏
此陶俑手持一支轴式旱罗盘，罗盘有明显表示刻度的条纹，其上贴塑指针，作左右指向。
继水罗盘之后，指南针逐渐发展出支轴式的航海旱罗盘。海上导航时兼用罗盘与观星，二者相互补充，相互修正。
木质罗盘
明清（1368-1911年）
直径8厘米
中国航海博物馆藏
此罗盘为24方位，分别采用十二地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）和十天干中的八干（甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸），以及八卦中的四维（乾、坤、艮、巽）来表示。天干、地支与四维均衡排列，其中子、午为正北正南，卯、酉为正东正西。
漳州窑红绿彩罗经文盘
明（1368-1644年）
高7.8厘米 口径35.5厘米 底径16.1厘米
中国（海南）南海博物馆藏
口沿用黑、绿彩绘装饰纹带，内壁用红、绿彩绘五组鱼纹，鱼纹上有红彩卷云纹，其间以花草纹隔开。盘心分成两圈，外围用红彩书19字罗经文，中心用红、绿彩绘简体阴阳太极二重圈，圈中书“天下一”三字。
英国制船用测量罗盘
19世纪晚期
长26厘米 宽16.5厘米 高11厘米
中国航海博物馆藏
英国制船用罗经
19世纪
长59厘米 宽38厘米 高93厘米
中国航海博物馆藏
折射望远镜
18世纪
长190厘米 直径6.5厘米
中国航海博物馆藏
船舶远离陆地航行，船员无法通过海岸线的变化来定位，只能通过测量天体的高度角，算出所在纬度。船员白天可以观测正午太阳与地平线的角度，晚上北半球可以观测北极星与地平线的角度，南半球可以观测南十字座来替代。
星盘
星盘是一种古老的观星仪器。1470年，航海家去掉星盘上的星相图，将其改为一种简单的航海仪器，用于测量船在海上的纬度。航海星盘由一根可转动的指针固定在一个木盘（或金属盘）的中心，盘上的圆周标有度数。
星盘的构造和星盘极投影图
航海星盘使用示意图
使用时将星盘悬挂作铅直，零度标记与水平面齐平，移动指针指向要测量的天体，即可测出天体高度，从而得出船舶所在的纬度位置。但由于船舶甲板的颠簸，此法较难操作，误差较大。
直角象限仪
直角象限仪是一个用硬木制成的直角圆弧板，圆弧划分90度；一条直角边下设有瞄准器，用于瞄准天体；直角顶系有一根线，线下系有铅锤，用于指示度数。当直角边与观察对象成一线时，垂线所指度数即为所求高度。直角象限仪只适合于风平浪静的情况下使用。
直角象限仪使用示意图
十字测天仪
1530年后，西方航海家们普遍使用十字测天仪，又称雅各杆、金杖等。它由一根上下两端皆有孔的短杆垂直装在一根带有刻度尺的长直杆上；短杆可在长杆上前后移动，上下两孔可分别看到地平线和天体。先选定一颗定位星，海员把长杆按前伸方向放在眼前，从其一端观察，调整移动短杆，直到可从下孔看到地平线、同时从上孔看到星体。然后记下短杆在长杆标尺上的位置。这样可算出所观察星体的高度，从而得到船所在位置的纬度。
十字测天仪
反向高度仪
16世纪末，反向天体高度观测仪被发明。这种仪器利用镜面系统投射到刻度尺上的影子，得出天体高度和所处纬度，克服了星盘、十字测天仪等需直接目视天体的缺点。
八分仪
1730年，测角范围可达90°的仪器被发明，因其刻度弧约为圆周的八分之一（即45°）而得名八分仪。
八分仪的使用示意图、构造图、原理示意图
六分仪
1757年，可以将测量范围扩大到120°的六分仪被发明了。其后六分仪的测量夹角虽然逐渐扩大至144度，已发展到约为圆周的五分之一，但名称却一直保持不变。
六分仪使用示意图
A指标镜 B地平镜 C望远镜 D指标臂 E刻度盘
六分仪原理示意图
使用时，观测者手持六分仪，转动指标镜，使在视场里同时出现的天体与水平面重合。六分仪的特点是轻便，可以在摆动的船舶上观测，缺点是阴雨天不能使用。
展 品
英国制黄铜星盘
16世纪
连环长度33.2厘米 直径25厘米 高4.1厘米
中国航海博物馆藏
法国制马格里布黄铜星盘
17世纪
连环长27厘米 直径18.4厘米 高4厘米
中国航海博物馆藏
十字测天仪（复制品）
中国航海博物馆藏
英国制反向高度仪
18世纪中期
长64厘米 宽45厘米 高12厘米
中国航海博物馆藏
该仪器的长弧底部可测0至25度，上端可测60至90度；短弧刻度有0到60度，最大可测到65度。
八分仪
18世纪中期
长45厘米
中国航海博物馆藏
六分仪
20世纪早期
长36厘米 宽28厘米 高13厘米
中国航海博物馆藏
天文钟
航行中的船舶所处经度较难测量。1759年，英国钟表匠约翰•哈里森制成走时准确、方便携带的天文钟。船员可以在出发地正午时候观测太阳校准天文钟的时间，在航行途中，天文钟始终显示出发地时间。船员根据日影测出当地时间，用两者相差的时间计算出当地经度。1766年，英国出版了第一本实用的《航海历》，供船员根据用六分仪等测得的行星和恒星的位置来算出自己所在位置。自此，天文钟、六分仪和航海历配合使用，便可求出经纬度，精确定位。
哈里森H1天文钟
哈里森H4天文钟
展 品
英国制航海天文钟
19世纪
长19厘米 宽17厘米 高18.5厘米
中国航海博物馆藏
大海航行
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