汉晋时期，船员们就注意到一些重要“方位星”位置是恒定的特，用它们来帮助船队在大海中判定方向和所在位置，这方法叫“过洋牵星术”。

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据说海南的一些老渔民可以完全不依赖牵星板，直接举起手掌对着星星比照一下，通过看星星在多少只手指上，就大概知自己的位置了。这方法比较原始，但与牵星板的原理一样，所以牵星板就用“指”作为刻度单位了。这与老经验的炮手以指定距，似乎有异曲同工之理。

牵星板一共有12块正方形的木板，大小各有差别。最大的一块长七寸多。每一块板上都标有刻度，用“指”作单位，最大一块为“十二指”，最小的为“一指”，如此类推。

指南针对航海事业的重要意义怎么说也不为过。李约瑟说：“你们的祖先在航海方面远比我们的祖先来得先。中国远在欧洲之前懂得用前后帆的系统御风而行，或许就是这个原因，在中国航海史上从未用过多桨隶船。”

牵星术是古代汉族劳动人民的航海发明之一。利用天上星宿的位置及其与海平面的角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、月亮和星辰而。”直到北宋发明指南针之后，人们仍以观看星位置及其度，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，已能观测星的度来定地理纬度。

在大明的军舰上，采取的值更是每天中午12为起止时间，一昼夜分为7个值班更，一次4小时。手、士官和军官照居住位置分为左舷班和右舷班两组，值班。通常手一次睡眠的时间不会超过4个小时，不值班没有活的时候可以空补个觉，但这样的机会少之又少。

有专门的计时员，由值班手会敲响甲板钟，零时敲十二下，一敲一下，二敲二下，以此类推。

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据说郑和的船队就是以“过洋牵星图”为依据，“惟观日月升坠，以辨东西，星斗低、度量远近”，结果收到了“牵星为准，所实无差，保得无虞”的奇地好的效果。

朱慈烺还专门向施琅学习牵星术。

牵星板是测量星距平线度的仪，其原理相当于当今的六分仪。通过牵星板测量星度，可以找到船舶在海上的位置。牵星板共有大小十二块正方形木板，以一条绳贯穿在木板的中心，观察者一手持板，手臂向前伸直，另一手持住绳端置于前。此时，看方板上下边缘，将下边缘与平线取平，上边缘与被测的星重合，然后据所用之板属于几指，便得星辰度的指数。

虽然机械式钟表已经发明来了，但军舰的摇晃对钟摆会产生影响，所以计时还是用的沙漏。其中的细沙每30分钟会完，需要翻过来继续计时。