位置天文学 １ Wikipediaより
天測航法（てんそくこうほう、celestial navigation、astronavigation）または天文航法（てんもんこうほう）とは、陸地の見えない外洋で天体を観測することで船舶や航空機の位置を特定する航海術である。数千年に亘って徐々に発達してきた。目に見える天体（太陽、月、惑星、恒星）と水平線（視地平）の角度（仰角、天測航法では「高度角」と呼ぶ）を計測するのが基本である。太陽と水平線から太陽の高度角を計測するのが最も一般的である。熟練した航海士はそれに加えて月や惑星や航海年鑑に座標が出ている57個の恒星を使う。
目次
１概要
２例
３角度計測
４実際の航法
４．１緯度
４．２経度
４．２．１月距法
４．２．２時計の使用
５現代の天測航法
６ 天測航法訓練装置
概要
天測航法は、空に見える天体と視地平との間の角度を測定することで、地球上の現在位置を求める技法であり、海上だけでなく陸上でも使える。ある与えられた時点において、どの天体であってもそれが真上に見える場所は地球上に1カ所しかなく、その位置は緯度と経度で表される。その地理的位置を天体のGP (geographic position) と呼び、その正確な位置は航海年鑑や航空年鑑に表の形で秒単位で示されている。「天測計算 (sight reduction)」と呼ばれる計算を行うことで、航海図や位置決定用図に「位置の線 (LOP, Line Of Position)」と呼ばれる線をひく。測定を行った観測者はこの線上のどこかに位置している。LOPは実際には、観測した天体のGPを取り囲んでいる地球上の大きな円のごく一部である。ある時点にこの円の上で問題の天体の高度角を測定すると、どの位置であっても同じ高度角が得られる。この前提は天測航法の最も一般的技法の基本であり "Altitude-Intercept Method"（高度差法）と呼ばれる。
他にも同様に六分儀を使って計測した結果を使う天測航法の技法がいくつかある。例えば「正午天測法 (Noon Sight)」やさらに古い「月距法 (Lunar Distance)」である。ジョシュア・スローカムは、世界初の単独世界一周航海で月距法を使っていた。高度差法とは異なり、正午天測法や月距法は正確な時刻を知らなくともよい。高度差法では、観測時の正確な秒単位のグリニッジ平均時 (GMT) を知らないとその後の天測計算が不正確になる。
位置の線(LOP)の概念図
右の図は、高度差法による位置決定の背後にある概念を示したものである。天測航法には他に時辰儀経度法（時辰儀とはクロノメーターのこと）と傍子午線法という技法もある。右の地図に示した2つの円は、2005年10月25日12:00（ＧＭＴ）の時点の太陽と月の位置の線を表している。このとき、船上の航海士が六分儀を使って月の高度角を測定したら56度だった。10分後、太陽の高度角を測定したところ40度だった。これらの位置の線を計算で求め、図に描く。太陽と月を同じ位置から観測して高度角を得ているので、この船は2つの円が交差している2地点のどちらかにあることになる。
この例では、マデイラ諸島の西約350海里 (650 km) の大西洋上か、パレグアイ共和国アスンシオンの南西約90海里 (170 km) の南アメリカ大陸内である。ほとんどの場合2つの交点は数千マイルも離れているので、観測を行った者にとってはどちらが正しい位置かは自明である。この例の場合、船が内陸にあることは考えにくいので、大西洋上の交点が正しいと考えられる。なお、この地図上の位置の線は円というには歪んでいるが、これは地図の投影法によるものである。地球儀上に描けば真円になる。
さらに言えば、2つの交点では太陽と月の位置関係が逆になる（南アメリカでは月は太陽の左にあり、大西洋上では月は太陽の右にある）。観測者にとってはその位置関係は自明なので、これによっても位置を1カ所に決めることができる。
今日はここまで、また夢の世界でお会いしましょう。
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