航海六分仪作为经典的天文导航仪器，在卫星导航普及的今天仍被视为重要的备用定位手段。其工作原理基于光线的双重反射，能够测量天体与水线之间的夹角，结合天文年历和计算，可推算出船舶的经纬度位置。
六分仪的结构与校正
六分仪主要由架体、分度弧、指标杆、动镜、定镜、滤光片和望远镜组成。分度弧相当于圆周的六分之一，其刻度经过精密划分，可直接读取角度值。动镜固定在指标杆上，随杆转动。定镜一半为镜面，一半为透明玻璃，便于同时观测天体与海平线。使用前须进行校正，以消除仪器误差。先进行动镜差校正，将指标杆移至零度附近，通过望远镜观察，若直接看到的与实际反射的星体像不重合，需调节动镜后方螺丝直至重合。接着进行定镜差校正，将指标杆置于零度，观测海平线，若直接看到与反射的海平线错开，需调节定镜螺丝使其对齐。检查刻度误差，利用水平线或已知角度校验，记录残差用于后续修正。每次观测前都应重复校正步骤，确保测量精度。
天体的观测技巧
观测太阳时，需选择合适的滤光片组合，保护眼睛免受强光伤害。通常采用动镜、定镜均加装滤光片的方式，或使用灰色滤光片减弱光线强度。观测时，应使太阳下缘与水线相切，此时读取的指标镜读数即为太阳下边高度。观测星体通常在晨昏蒙影时段进行，此时既能看清星体，又能辨明海平线。先利用寻星镜大致定位，再通过望远镜微调，使星体反射像与水线重合。观测月亮时，可根据其相位选择上缘或下缘与水线相切。所有观测应在船舶相对平稳时进行，观测者宜采取坐姿或依靠固定物保持稳定。每次测量应连续读取3-5个数值，取平均值以减少随机误差。记录观测时间需至秒，并注明所用时区。
高度修正计算
观测得到的高度读数需经过系统修正才能用于定位计算。首先是仪器误差修正，应用校正时测得的指标差和刻度误差值。接着是眼高差修正，因观测者视线高于海平面而产生的视差，与眼高成反比关系，可从航海表中查得。之后是天体视差修正，仅对月球观测需要，太阳和行星的视差可忽略。再是半径修正，观测太阳、月亮边缘时需补充或减去其视半径值，使数据换算为天体中心高度。是大气折射修正，因光线通过大气层弯曲产生的误差，与天体高度有关，高度越低修正量越大。经过这五步修正，得到的天体真高度才是后续计算的可靠数据。
天文定位计算原理
天文定位基于球面三角学原理，其核心是计算天体在地球上的投影点与观测者之间的关系。每个观测时刻，天体在地球表面都有对应的地理坐标点，称为天体地理位置。以该点为中心，以观测到的天体天顶距为半径，可在地球表面画出一个圆形位置线。船舶就位于这个圆周的某点上。但单一位置线无法确定具体位置，通常需要观测两个以上不同天体，或同体在不同时间的方位，得到两条位置线的交点，即为观测船位。
实际计算通常采用截距法。首先根据观测时间，从天文年历中查得天体的格林时角和赤纬，结合推算船位的经纬度，计算出天体的计算高度和方位。然后将观测真高度与计算高度比较，其差值即为截距，表示观测船位沿天体方位线方向偏离推算船位的距离。在航用海图上，从推算船位出发，沿天体方位线截取相应距离，作位置线的垂直线，即为天文船位线。两条不同天体的船位线交点，即是天文观测船位。
现代应用价值
虽然卫星导航已成为主流，但六分仪天文导航仍具备独特价值。首先，它是不依赖外部信号的自主导航系统，在电子设备失效、电磁干扰或战时特殊情况下，可作为可靠的备用定位手段。其次，定期进行天文观测有助于检验卫星导航设备的准确性，培养航海人员的传统导航技能。此外，远洋航行的船舶常规定期进行天文定位训练，这既是航海传统的延续，也是确保航行安全的有效措施。
在实际应用中，观测时机的选择尤为重要。晨昏蒙影时段是好的观测窗口，此时天空有足够亮的星体，而海平线依然清晰可见。通常选择亮度较高的行星和恒星，如金星、木星、火星及天狼星、老人星等一等星。观测时应尽量选择方位差接近90度的两个天体，这样得到的位置线交角理想，船位精度较高。在无法同时观测两个天体的情况下，可采用移线定位法，即对同一太阳在不同时间进行观测，通过航迹推算将不同时刻的位置线转移到同一时刻求取船位。
天文导航的精度受多种因素影响。观测者的经验水平直接影响测量准确性，熟练的操作者可使单次测量误差控制在0.2海以内。海平线的清晰度是关键因素，天气良好时的观测精度明显优于有雾或轻浪条件。计时精度也不容忽视，每四秒的计时误差可能导致约一海里的定位误差。因此，专业航海人员通常将天文定位作为辅助参考，与电子导航、惯性导航等系统结合使用，通过多种定位方式的相互验证，确保航行安全。
