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六分仪，通过观测某一天体与地平线之间夹角的角度来确定经纬的设备。六分仪的使用需要观测天体，是天文导航的重要组成部分。人们通过夹角的角度以及测量时间来计算自己在航海图中的位置线。（康威）
在北半球，每个海员都能利用北极星来确认北方。除此之外，海员还要对存在疑问的天体以及水平线有一个清晰的认识。测量船的方位时，若仅参照一颗恒星，那么船的方位只能用地球表面某一弧形表示。所以航海家需要至少两颗恒星才能确认航船位置，若想核对度数，选取三颗恒星会更好。
古代的直角仪结构简单，仅用一块木片沿着标杆移动，然后标上刻度。航海家把标杆对着水天线做基准，移动木片至标杆顶端，与恒星或其他行星重合成一线，在刻度弧上直接读出观测数据。象限仪是一个铜质弧面，顶端垂着一根测量线。操作者将象限仪一端指向恒星，透过小孔观察，在线落到刻度盘的位置标记上刻度。然而，海员们直视太阳一般不会长于两秒，由此人们发明了日晷。这是一种铜质圆盘，上面标有刻度，“晷针”垂直地穿过圆盘中心，起着立竿的作用。在旋轴上有两个小孔，小孔对准太阳，影子则会投射在铜制刻度盘上，形成角度，然后便可读出刻度。观测者也可利用竿式投影仪（backstaff）或英式象限仪（Englishquadrant）测量角度，他们需背朝太阳，并利用投射在仪器上的影子计量角度。
1731年，约翰·哈德利（JohnHadley）发明了八分仪，成为航海史上的重大突破。八分仪采用镜子扩大角度覆盖面，利用五彩玻璃使眼睛免受伤害。进而，六分仪在八分仪的基础上有所改进。它由黄铜和游标尺制作而成，其测量更为精确。以当时的技术来看，六分仪的设计堪称完美，和目前使用的没有多大区别。
通过在海平面上测量正午太阳高度角，海员们便可轻而易举地计算出纬度。然而，经度的计算与地球的运行息息相关，因此必然也和时间有关。1707年，克劳兹利·肖维尔爵士（SirCloudesleyShovell）的舰队在锡利群岛（ScillyIsles）沉没之后，经度委员会（BoardofLongitude）决定提供2万英镑奖金，奖给能想出经度测算方法的人。人们纷纷建言献策，有人甚至提议用灯塔或犬吠来测算。
而后，在约克郡（Yorkshire），一位名叫约翰·哈里森（J
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