六分儀
六分儀是測角的專用儀器。在天文定位中，我們是用它來解決通過對天體的觀測，求得觀測時刻天體的髙度後，經過時的轉化，成為觀測時刻天體的天頂距，即觀測者對天體地麵投影點的相對距離，也就是用來畫天文船位圓的半徑。
使用六分儀對天體進行觀測，即要能看到所測的天體，又要能見到水天線。那麼，使用六分儀在海上對天體進行觀測，怎樣求得被測天體離水天線的高度呢？這得從六分儀的結構原理談起。
六分儀的結構原理
用來測角的儀器六分儀，它主要是由固土鏡（是由一半反射鏡和半透明玻璃構成，並固定在分弧度平麵上）和動鏡（是一麵反射鏡，並裝在指標杆上，可同指標杆一起在分弧度平麵上做左右旋轉移動）所構成。
動鏡是用來直接皮射觀測物標影像的。而固定鏡，其反射部分，是用來第二次反射動鏡所反射過來物標的影像以進入望遠鏡視野而到達觀測者眼睛的；其透明部分，是用來直接透過物標影像而進入望遠鏡視野以到達觀測者眼睛的。當動鏡與固定於平轉位置時，即同一個遠禽觀測者的物標影像通過兩鏡的反射和透過，同時到達觀測者眼睛時，其影像重合，由於進人觀測者眼睛的物標影像是同一個，也可以說物標的夾角為零度，這時指標杆在分弧度麵上所指的位置即為零度。
海上航船上的觀測者，使用六分儀觀測離水天線有一定高度的天體時，必須使六分儀處於這樣一種狀態：即使得動鏡從與固定鏡相平行的狀態移動到某個一定位置時，由固定鏡中的透明部分直接透過來的水天線影像與通過動鏡反射過來的天體影像在望遠鏡視野中重合，在動鏡與規定鏡間構成夾角，這時指標杆在六分儀分弧度麵上則指出觀測天體離水天線的高度。
指標杆在六分儀分弧度麵上所指的庫數，為什麼就是被測天體離水天線的高度呢？要了解這個問題，就要知道六分儀的測角原理。
六分儀的測角原理
對離水天線的高度為的天體進行觀測時，當天體的影像通過動鏡、固定鏡的二次反射後而到達觀測者的眼睛時它與水天線透過固定鏡透明部分在觀測者眼睛處被視為相重合時，這時六分儀的指標杆的延長線與固定鏡的延長線之間相夾的角為之一（即動鏡與固定鏡麵延長線的夾角）根據光的全反射定律“光線的入射角必等於反射角”和平麵幾何定理“三角形的外角等於其不相鄰的兩個內對角之和”、“對頂角相等”的關係，我們可以找到這
由此可知，當觀測者從望遠鏡視野中看到天體的反射影像與水天線的直接影像相重合時，天體的高度等於固定鏡與動鏡麵間夾角的兩倍。因此，隻要知道兩鏡鏡麵間的夾角，就可以知道天體與水天線間的夾角，即天體髙度了。
現在的問題是如何才能得到的讀數，要解決這個問題，還需從動鏡和固定鏡之間的相對位置關係X手。由動鏡4的轉動中心（即指標杆的轉軸）作固定鏡的平行線，該平行線與分弧度平麵相交處刻為零度，我們稱此點為零位置。這由公式方即可看出：當時，則為斤，就是說，這時動鏡4必與固定鏡它平行。換句話說,動鏡和固定鏡相平行時，指標杆所指分弧度平麵上的位置應為零刻度。不難看出，(圓心角）即動鏡與零位置之間的夾角等於兩鏡間的夾角，因為圓心角可以用它所對的；圓弧來度量，所以天體與水天線影像重合時，指標杆在分弧度上所指的度數就是。在實際儀器中，在分弧度平麵上，當兩鏡相平行時，指標杆所指；的位置為零度，而從開始，將圓心角所對弧的實際度數擴大一倍，這樣，指標杆在分弧度平麵上所指的讀數就等於也就是被測天體的高度卜了。
入射角和反射角則隨測角的大小不同而改變，所以由公式中可以看出：就是說即使用六分儀可測的最大角度達1處左右。由六分儀刻度原理中可知，圓心角所對的分弧度的實際度數擴大了一倍，即與這個最大度數所對應的圓心角所對的分弧度的實際度數值僅有75度左右。所以六分儀的分弧度的弧長為圓周的1/6，這就是六分儀名稱的來源。
船位的確定
當今用來觀測天體以確定海上航船位置的常用儀器六分儀，一般隻能在晴朗的白天對太陽：有時也可以對月亮、金星）進行觀測，或是在晴朗的黎明、黃昏時間（在航海術語上稱為晨光、昏影時間），對天體進行觀測，以確定船位。這是因為使用六分儀對天體進行觀測時，要能看到天體，同時又要看清水天線才可進行，而能夠滿足這樣兩個條件的範圍，隻能在晴朗的白天，或是晨光、昏影這一段較為短暫的時間。
下麵介紹對不同天體的觀測求海上航船準確位置常用的幾種方法。同時觀測天體以確定船位
使用天文法要測出海上航船的準確位置，至少需要對兩個或兩個以上的天體進行觀測。在晴朗的夜晚，選擇兩個或兩個以上夾角合適的天體進行觀測以確定船位，就成為最理想的時機了。
觀測天體以確定船位，通常都在晨光或昏影的一段較為短暫的時間範圍內進行，這是因為隻有在這段時間裏，觀測者既能清晰的看出水天線，又能看清被測天體。當然，有的時候，在整個晴朗的夜晚，水天線也很清晰，這時，也可在整個夜晚對天體進行觀測，並求得海上航船的準確位置。但是，這種機會總歸比較少，一般隻能在農曆的每月十五六日前後的幾天。所以說，觀測天體以確定船位的時機通常隻能局限在日出前一段晨光時間（這時天色漸亮，水天線已能看得清楚，而亮星還未隱沒），或在日沒後一段昏影時間（這時天以還未全黑，水天線還能看得清楚，而亮星已經顯現出來）內進行。這段時間是用來對天體進行觀測，以迅速求得海上航船準確位置的極好時機。
由於通過對天體的觀測以求得海上航船位置的時機，在通常情況下，隻能在晨光、昏影的一段時間裏進行，而這段時間範圍較為短暫，而就觀測的條件來說（水天線和天體的清晰度）也比較差。因此，就要求觀測者在觀測時刻，除應高度集中精力去認真識別和迅速找出被測天體外，還要注意對被測天體觀測的先後次序。就是說，在量光時間內觀測天體時，因為東方先亮，水天線必先清晰可見，但同時處於東方的天體也較快隱沒；同樣，在昏影時間內對天體觀測時，因為東方先暗，水天線也必先暗得快，而東方的天體又先顯現。根據這個道理，無論是在晨光或是昏影時間，對天體進行觀測時，一般都應先觀測東方的天體。
對海上的觀測者，在昏影時間對天體進行觀測的時機，還是比較容易掌握的。但對晨光時間內對天體進行觀測的時機就難於掌握，這是因為在晨光時間（特別是夏季的晨光時間\正是人們熟睡的時候，而晨光時間又較短暫。如果対這樣的時機由於沒有很好掌握而錯過，那將是後悔莫及的。那麼怎樣知道晨光或昏影開始的時間呢？
天空的明暗，是由太陽的升出和投影所帶來的自然現象。我們日常生活中所說的黎明，是指太陽升起過程中，還未升到地平麵，而在地平麵之下12度左右（指太陽中心而言）時，用航海術語來說，就是太陽髙度為12度左右。這時，由於大氣對光線的散射作用，東方天空已出現微光，該時刻就是“航海晨光”的開始。隨著太陽繼續上升，天色也就逐漸變亮，當太陽升到地平麵之下約6度時，即太陽髙度為1度左右時，就是“民用晨光”的開始。當太陽上邊緣升到與地平麵相切時，該時刻就稱為太陽的“視升出”。因此，從“航海晨光”到“民用晨光”的開始，這段時間稱為“航海晨光”時間，從“民間晨光”開始到太陽“視升出”這段時間，稱為“民用晨光”時間。不論“航海晨光”還是“民用晨光”，都是日常生活中所說的黎明時間，用航海術語來說，統稱為“晨光”時間。在通常情況下，積天體確定船位的良好時機，是在。民用晨光時間前後，即太陽髙度。之間的一段時間。因為在“航海晨光”時間的前期，天色還暗，這時水天線還不很清晰,而在“民用晨光”時間的後期，天色已大亮，星光已很暗淡，不易觀測。在日常生活中所說的昏影時間，是指太陽在投影過程中，當太陽上邊緣下降到與地平麵相切的時刻，稱為太陽的。