1594年，英国水手约翰·戴维斯（约1550 -1605）发明了反向高度观测仪，它可以在相反的方向进行测量，因此操作的时候无需直视太阳。
时间轴
1594年 反向高度观测仪
1731年 八分仪
1735年 航海经线仪
1757年 六分仪
1759年 哈里森发明了经线仪，并以此获得巨额奖励。
13世纪诞生的波特兰海图为水手们提供了一份海岸线指南。
六分仪的工作原理
航海家一般使用六分仪测量太阳（或比较显著的天体）与地平面之间的夹角，然后通过天文表换算成航海家所需要的纬度。其中指标镜（实质是一面反射镜）将光线反射到地平镜上。这面半反射的镜子再将光线沿着一部望远镜反射到观察者的眼中。观察者需要看着与地平面持平的地平镜的反射面，并调节指标镜的角度，直到光线可以水平进入人眼。此时活动臂所指示的刻度就是太阳与地平面之间的夹角。
这幅图展示了六分仪的核心部分。左边方框中的内容解释了六分仪工作的原理。
象限仪是一种与之类似的仪器，不仅被天文学家所采用，炮手也会用它来设定正确的角度开炮。
随后的1731年，英国数学家约翰·哈德利（1682 -1744）发明了八分仪，在当时被错误地称为“哈德利的象限仪”。无独有偶，费城的英裔美国发明家托马斯·戈弗雷（1704 -1749）独立发明了几乎与八分仪完全一样的仪器。八分仪上有一个回转臂，回转臂上装有一面反射镜，移动回转臂转动镜子使太阳的像与另一面反射镜成一条直线。
六分仪还被用于检测现代导航系统的准确性。(www.xing528.com)
第二面反射镜与地平线平行。八分仪所能测量的最大角度是45度，这对于苏格兰海军军官约翰·坎贝尔（约1720-1790）在1757年 发明的六分仪（最大测量值为60度）来说只是信手拈来的事情。在那250年里，八分仪一直是标准的导航工具，甚至一度应用到航空器上，直到无线电信标和GPS（全球定位系统）出现后才被彻底取代。
经度的确定
召开于1884年的一次国际会议决定将穿越伦敦格林尼治皇家天文台的格林尼治子午线作为本初子午线（零度经线）。因此地球上的任何一点的位置都位于格林尼治子午线的东边或西边。后来证实，经线的计算远比纬度的确定复杂得多。
虽然六分仪如今的设计更加现代化，但是基本技术却还是和1757年被发明时完全一样。六分仪通过测量天体的位置来确定使用者的具体方位。
这些圆盘被用来将六分仪读数转化为航海坐标。
几个世纪以来，水手们一直在测量月球和其他星体之间的夹角，同时查询星历表获得月球每日的具体方位。1474年，德国天文学家约翰·缪勒（1436 -1476）制定了最早的天文表。1766年，英国天文学家内维尔·马斯基林（1732 -1811）在前人研究的基础上发表了《航海年历》，随后每年都对其进行修改。解决经度问题的关键在于找到一种准确计量时间的方法，因为在不同经度的地方时间也不一样，例如伦敦正值夜晚12点时，费城（约西经75°）却是早上8点。因此当我们已知一个给定的地方的时间，并且此时正值伦敦正午，我们就可以计算出当地的经度。经线仪可以完成这种计算，这是一种精确度极高的仪器。1714年，英国政府开出两万英镑的奖金奖励发明这种仪器的人。设计这种海钟时面临着一个挑战，要求在往返西印度群岛的长达六周的航行后，钟的快慢误差不能超过两分钟。
英国钟表匠约翰·哈里森（1693 -1776）最后赢得了大奖，1735年他发明了航海经线仪。但是最终为其赢得奖金的是他在1759年发明的第四代产品，当时哈里森只拿走了一半奖金，因为政府决定保留另一半奖金直到哈里森证明他可以复制出这种仪器。直到1773年英王乔治三世为哈里森辩护后，他才领取到剩余的另一半。
这块石头是本初子午线（零度经线）的标志，位于英格兰格林尼治。
在这种情况下，船位于西经60°。
经度的确定
确定船只的东西方位需要使用经线仪。如果船只在格林尼治的正午时分开出，经线仪的时间设定为12点。5天过后来到某一位置，当地时间为正午，此时经线仪显示时间为下午四点。
这时可视为地球从格林尼治的12点开始已自转了4小时。4小时可代表地球自转了1/6圈，或者说旋转了60°。
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