请教：牵星板测量纬度的误差有多大？

    由于每年有半年住在海南岛，旁边就是一个渔港，每天看见渔船出海、回航。地近南海，也对南海争端颇感兴趣。在海洋仲裁庭判决前后，有关当局发表了很多出自海南岛渔民的更簿，以证明南海主权。里面牵扯到郑和航海图，和牵星术，于是特别找了些有关资料来看，结果颇为失望，关于牵星板只有一条出自明代李诩《戒庵老人漫笔》所载：“牵星板一副，十二片，乌木为之，自小渐大，大者长七寸余。标为一指、二指，以至十二指，俱有细刻，若分、寸然。又有象牙一块，长二寸，四角皆缺，上有半指、半角、一角、三角等字，颠倒相向，盖周髀算尺也。”，只有这么七八十个字。
    不过已经有人按照这条记载复制了一套牵星板如图1所示：另外其使用方法如图2所示。
这就是一种三角测量高度角度简单仪器。
    但是有一个问题，这么简陋的工具真能够在海上导航吗？误差有多大？在远海航行需要知道自己所处的位置和目标的距离和方位，在GPS导航（现在的渔船都装备有GPS或者北斗。）之前，船位由六分仪测量太阳高度，然后查表查出当前纬度，然后根据罗经和海图以及精密时计和航速等等算出经度位置，以确定船位。这里面罗经，可以认为是由罗盘演化来的，郑和时代已经有了罗盘，如图3：
方位可以测定，时间则以更为单位，一昼夜为10更，一更等于2.4小时。当然这只是大概的。计时方法恐怕先进的买阿拉伯人的沙漏，（因为沙漏是玻璃制品，明朝和清朝中期以前不能生产玻璃）普通恐怕只有点香计时了。所以时间不可能准确。有了郑和航海图，可以作为海图。牵星板的用途是观测导航星的高度来确定纬度。工具仅仅是一块木板，用手握住，即使拿一根绳子辅助，也难以保证木板垂直于海平面。木板高度不过不到30公分，正所谓差之毫厘，谬以千里。所以想请教：这种工具真的能够确定纬度，误差大概是多少？为什么不采用窥管之类有旋转轴的东西来观测呢？

这个好神奇的样子。！

从马伯庸的《古董局中局》小说里知道郑和的过洋牵星术的，我也有个疑问啊，当时要是只测量北辰星（北极星）的高度也就罢了，测量其他星星的话，难道不是应该等到上中天的时候测量高度才准确吗？我查了好些资料，有的说测量星星高度的时候是在晨昏蒙影的时候，这样测量能准确吗？我觉得过洋牵星术只能是作为一种判断航向的辅助，只要大致沿着一定的纬度航行就可以了，毕竟以郑和的航线图来看，是没有在远离陆地很远的大洋中航行的。

zhangleyaayaa 发表于 2017-8-4 14:57
从马伯庸的《古董局中局》小说里知道郑和的过洋牵星术的，我也有个疑问啊，当时要是只测量北辰星（北极星） ...

谢谢！我也有同感，不过所观察的星不止北极星，因为是往南方航行，还有灯笼骨星（南十字四星)，华盖（小熊α ，β ）等等。纬度测量肯定是非常粗糙的，要考虑的就是大体上误差在什么范围内不至于出大纰漏。