天文定位是藉由測量天上日、月、星辰等天體目標的方位高度,和比較與格林威治時間的方法,來估算船隻現在的位置,這需要六分儀和天文鐘等儀器。
天文鐘(Chronometer)是一個準確的計時儀器,它顯示著格林威治時間,又稱經線儀。船在海上航行時,常會由一個時區進入另一個時區,通常是經度相差15度,時間相差一小時。船上觀測天體的運行,再利用天文鐘的時間來推算船所在的經度。天文觀測時必須記錄下時間,準確性到秒,以便在航海曆上找到天體的座標。時間的計算是由地球自轉而產生的,時間和經度有非常密切的關係,時間差一分鐘,經度就差15',這在赤道上就差了15浬。