我国新石器时代的沿海居民之所以能够进行最古老的航海活动,除了具备浮筏和独木舟之类最初的水上运载工具外,他们在漫长的生产活动与航行实践中,随着船型的不断变化,为更好地驾驭船舶在惊涛骇浪中安全航行,所积累的一些航海知识也为古代航海者提供了重要的保证。
牵星术,郑和下西洋时对天体测量进行导航的航海技术。利用天上星宿的位置及其与海平面的角高度来确定航海中船舶所走位置及航行方向的方法,因此又称为天文航海术。
早在秦汉时代,汉族劳动人民已经知道在海上乘船看北斗星就可以辨识方向。到印度取经学习的东晋僧人法显乘船回国时说:「大海弥漫,无边无际,不知东西,只有观看太阳、月亮和星辰而进」。
直到北宋发明指南针之后,人们仍以观看星体位置及其高度,作为导航的辅助手段。大约到了元明时期,中国天文航海技术有了很大的发展,已能观测星的高度来定地理纬度。
古代船舶在海上航行主要依靠风力。中国对季风的认识很早,利用风帆为动力航海,或在四千年前的夏代就开始了。秦汉时期,船舶应用风帆和随季节变化的季风,为大规模的航海活动提供了条件。
宋人对季风规律的利用更加娴熟,东南亚太平洋航线和南亚印度洋航线利用太平洋、印度洋夏季吹东南风,冬季刮西北风来航行。朱彧《萍洲可谈》说:“船舶去以十一月、十二月,就北风;来以五月、六月,就南风。”王十朋诗云:“北风航海南风回,远物来输商贾乐。”
为此,宋代统治阶级者十分重视祈风之举,两知泉州的真德秀说:“惟泉为州,所恃以足公私之用者,蕃舶也。舶之至时与不时者,风也。而能使风之从律而不愆者,神也。是以国有典祀,俾守土之臣,一岁而再祷焉。”
古代人出海可以通过白天观察太阳的高度,夜间观察北极星的方位来判断所处的纬度,依靠天体定位。
然后,用偏差计算纬度和距离,这种技术叫做纬度导航,它在纬度测量上是成功的,但经度的测定是非常困难的。尽管如此,纬度导航方法在西欧仍被广泛使用,它将自己放置在与目的地相同的纬度线上,然后停留在该线上以导航到目的地,使用天文定位的误差仍将在1-2海里左右。当时,几乎没有像样的导航工具,错误可想而知。
人类发明的第一种导航工具是指南针,指南针是指南针的原型。一开始,人们只在天气不好的时候使用指南针,不知道弓要去哪里。一个水手用一根铁针摩擦一块磁铁,把它固定在一根吸管上,然后把它挂在一碗水里,这样磁针就会自动指向北方。指南针于12世纪从中国传入欧洲,后来被欧洲航海家转变为“指北针”方向。在1250左右,精度在3°以内。但磁罗盘并没有很快被欧洲人接受。这些针头的北面常常不准确。
因为他们不知道铁针指的是磁性北极,而不是真正的北极。当时,人们无法解释这些现象,所以当他们航行在一个未知的地方时,他们不相信指南针。一开始,指南针很神秘。它被放进一个小盒子里,这样就没人能看见它了。
随着船型的不断变化,为更好地控制船舶在波涛汹涌的海上安全航行,也能为古代航海者积累一些航海知识提供重要保证。
用月亮或者太阳判断,或者用银针放在水里判断
牵星术,郑和下西洋时对天体测量进行导航的航海技术。利用天上星宿的位置及其与海平面的角高度来确定航海中船舶所走位置及航行方向的方法,因此又称为天文航海术。
人们以观看星体位置及其高度,作为导航的辅助手段。