早期航海家的勇敢聞名於世。他們不斷通過偉大的創新來彌補舊時代落後的航海技術。其中，早期的維京人在航行時，船長對海面和海中的自然物非常熟悉，如鳥、魚、水流、浮木、海藻、水色、冰的倒影、雲和風。9世紀時，著名的北歐航海家弗萊徹總是在船上放壹籠烏鴉。當他感覺到船接近陸地時，他會把籠子裏的鳥放出來。如果鳥兒在船上漫無目的地飛來飛去，說明它們離陸地還很遠；如果烏鴉朝某個方向飛，它就會順著鳥的方向航行，而這個方向往往就是降落的方向。當然，這種方法只有在接近陸地時才有效。
當時的水手在海上總是與岸邊保持比較近的距離，通過看到陸地特征來判斷航向是否正確。通常他們白天出航，晚上停泊在港口或海上。比如中世紀鼎盛時期，歐洲城市的商船多沿海岸航行，他們更喜歡沿西班牙、法國、意大利的地中海沿岸迂回航行。並拒絕在穿越直布羅陀海峽後直接向東飛行。總之，沒有哪個船東敢冒險出海到看不到陸地的地方，因為他們認為在暗礁和淺灘上沈船的危險沒有沈在海裏可怕。他們不敢直接漂洋過海的原因有三:壹是怕迷路；第二是害怕海洋中的風暴；第三是害怕被海盜襲擊。但歸根結底，還是第壹個原因！後來導航技術進步了。雖然還是有兩三個原因，但是船只還是敢於漂洋過海。因此，在遠洋航行中，首先要確定船的方位。起初，航海家通過觀察白天太陽的高度和晚上北極星的位置來判斷緯度。依靠天體定位，航海家們使用壹種非常簡單的儀器來測量天體的角度，這種儀器被稱為“雅各布之極”。觀測者頂部有兩個極點相連，下面的壹個平行於地平線，上面的壹個對準天體(恒星或太陽)，所以能量會發生偏離。然後利用偏離角差計算緯度和距離。這種技術被稱為“緯度導航”，它在測量緯度方面是成功的，但確定經度是非常困難的。盡管如此，“緯度導航”的方法在西歐仍被廣泛使用。妳可以把自己和目的地放在同壹緯度線上，然後沿著這條線壹直航行，直到到達目的地。然而，這並不完全科學。即使在今天，天文定位的誤差仍然會在1-2海裏左右。當時幾乎沒有像樣的導航工具，誤差可想而知。最著名的是哥倫布下西洋。他以為向南走到與印度同緯度，然後直線向西航行就能到達，但實際上他只發現了加勒比海巴哈馬群島的壹個小島，盡管他死時堅稱自己到達了印度。
人類發明的最早的導航工具是指南針，也就是指南針的雛形。起初，人們只在天氣不好，看不到太陽和北極星，不知道船頭指向哪裏的時候使用指南針。水手會將壹根鐵針在磁鐵上摩擦使其具有磁性，並將其固定在吸管上，懸浮在壹碗水中，這樣磁性鐵針就會自動指向北方。指南針大約在12世紀從中國傳入歐洲，後來被歐洲航海家改造成“指北針”。到1250左右，導航磁羅盤已經發展到可以連續測量所有水平方向，精度小於3。但是磁羅盤並沒有很快被歐洲人廣泛接受。因為人們無法科學地解釋為什麽手能“找到”北方，而且人們很快發現這些手所指的北方往往是不準確的。因為他們不知道鐵針指的是磁北極，而不是真正的北方(期間的角度稱為磁偏角)。當時人們無法解釋這些現象，所以在壹個不知名的地方航行，不太信任羅盤指針。所以壹開始指南針很神秘，普通水手不敢用。只有那些膽大心細的船長才偷偷用，放在小盒子裏不讓別人看到。指南針是在公元13世紀晚期才在歐洲廣泛使用的。
指南針的使用極大地改變了地中海地區的航海狀況。雖然多雲天氣存在，但已不再是航行的障礙。全天候航行成為可能，跨洋航行也成為可能。而且，用正確的航向橫渡大洋，大大縮短了航程，節省了大量時間。在13世紀的最後二十五年，壹艘船壹年可以繞地中海航行兩次，即使是在冬天。到1300，意大利船只可以常年在海上航行。
與此同時，其他壹些導航儀器也已投入使用。如果用“水鐘”來測量船身的速度，就可以計算出航行的距離。對了，最早有人推測船速取決於航行時船底湧出的藻類數量，即船速與藻類數量成正比。呵呵，其實我覺得有時候用眼睛也能看出來，但是單位不能統壹。與此同時，開始出現系統的航海方向記錄，編制三角函數表用於航海，把船尾舵放在船的中心線上控制方向等新技術也出現了。
15世紀，葡萄牙人對航海技術的改進做出了壹些新的貢獻。1420年後，葡萄牙人開始在西非探險(非洲從此落入歐洲的魔掌。哭~ ~)。與以前的航海活動相比，葡萄牙人的航海活動面臨著兩個新問題。第壹，大西洋中南部是壹個完全陌生的海域。第二，航海南下後，天象發生了重大變化。大西洋海流和磁場的變化經常使航海者迷失方向，因此海洋天文學家積極尋找解決問題的方法。從1450開始，他們用象限儀測量了壹顆恒星的天頂高度。當船向南穿越赤道，北極星不再可見時，他們測量太陽的子午頂垂線，以便及時檢查計算出的南北方位。同時，水文部門也提供了足夠的海圖、儀器、目錄、航海圖等資料，供航海人員使用。這樣南航才能順利進行。到了1600，水手們開始用航海板來確定海船在航線上的位置，但是過程非常復雜，這裏就不詳細解釋了。我只列舉了當時用的道具:(綁重物的繩子，每隔壹段距離綁壹根結實的繩子，30秒的沙漏)，有興趣的人會想，呵呵，其實挺簡單的。
我們再來說說圖表:
大約在公元前6至5世紀，壹些水手記錄了地中海的壹些地標、海岸特征和有用的經驗。這種記載被稱為“環航”，後人稱之為“沿海航行”。最早的電影之壹是公元前6世紀塞拉斯寫的。他在日記中詳細描述了地中海的危險海域和航道，記錄了風向和天氣良好時每次航行所需的時間。但這些古代航海指南主要是文字記錄，這是因為制圖技術尚不發達，更多的是因為航海家為了商業競爭的需要，往往對航道保密。所以，直到14世紀以前，歐洲都沒有留下航海圖。
大約從1300年開始，歐洲出現了“第壹批真正的地圖”，即地中海沿岸的航海圖。這些圖表在意大利通常被稱為“港口指南”或“指南書”，它們提供了大量詳細的導航信息。在現存的14世紀的地圖中，最著名的是《加泰羅尼亞地圖集》，現藏於巴黎國家圖書館。它繪制了從東到西(從印度到西班牙)世界中心區域的12幅地圖，可以在木板上折疊或展開。它基本上是壹部沿海航海的地圖集，參考了幾代航海家記錄的無數資料，精確地繪出了黑海、地中海和西歐的海岸。而且第壹次把印度表現為東方壹個巨大的半島，把當時還不太為人熟知的“西大洋”(即大西洋)展示在西方，確實是壹個很大的進步。我想知道哥倫布當時為什麽沒有看到，否則他不會死於無知。航海圖，中世紀歐洲典型而精確的沿海城市，特點是用幾何圖形顯示風向與氣候的關系，就像野薔薇壹樣。這些海圖在宏觀上有實用價值，但在航行中很難確定船的具體方位。而且這些圖大部分都是手繪的，沒有壹個是壹樣的。所以到了15世紀，隨著托勒密的地理地圖理論被歐洲人重新認識，航海家們很快就采用了經緯線坐標系來繪制海圖。再加上印刷術的應用，標有方向線和距離的幾何圖表開始在歐洲廣泛流行。