歷史
中國使用指南針導航不久，就被阿拉伯海船採取，並經阿拉伯人把這一偉大發明傳到歐洲。恩格斯在《自然辯證過洋牽星術是我國古代航海的重要成就。牽星術是通過專門的牽星板來進行的，牽星板最大一塊為十二指板，最小為一指板。使用時，左手拿牽星板一端中心，手臂伸直眼看星空，使牽星板板面與海平面垂直，觀測星體離海平面的高度。此圖顯示被測天體為六指高度。法》中指出，"磁針從阿拉伯人傳至歐洲人手中在1180年左右"。1180年是我國南宋孝宗淳熙七年。中國人首先將指南針套用於航海比歐洲人至少早80年。
北宋著名科學家沈括(《夢溪筆談》著者)，在製作和套用指南針的科學實踐中發現了磁偏角的存在。他精闢地指出，這是因為地球上的磁極不正好在南北兩極的緣故。指南針及磁偏角理論在遠洋航行中發揮了巨大的作用，使人們獲得了全天候航行的能力，人類第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。從此開闢了許多新的航線，縮短了航程，加速了航運的發展，促進了各國人民之間的文化交流與貿易往來。指南針對航海事業的重要意義怎么說也不為過。李約瑟說："你們的祖先在航海方面遠比我們的祖先來得先進。中國遠在歐洲之前懂得用前後帆的系統御風而行，或許就是這個原因，在中國航海史上從未用過多槳奴隸船。"
牽星術
所謂牽星術，就是利用天上星宿的位置及其與海平面的角高度來確定航海中船舶所走位置及航行方向的方法，因此又稱為天文航海術。早在秦漢時代，人們已經知道在海上乘船看北斗星就可以辨識方向。到印度取經學習的東晉僧人法顯乘船回國時說：「大海瀰漫，無邊無際，不知東西，只有觀看太陽、月亮和星辰而進」。直到北宋發明指南針之後，人們仍以觀看星體位置及其高度，作為導航的輔助手段。大約到了元明時期，我國天文航海技術有了很大的發展，已能觀測星的高度來定地理緯度。
牽星術的工具叫牽星板, 用優質的烏木製成。一共十二塊正方形木板，最大的一塊每邊長約二十四厘米，以下每塊遞減二厘米，最小的一塊每邊長約二厘米。另有用象牙製成一小方塊，四角缺刻，缺刻四邊的長度分別是上面所舉最小一塊邊長的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。比如用牽星板觀測北極星，左手拿木板一端的中心，手臂伸直，眼看天空，木板的上邊緣是北極星，下邊緣是水平線，這樣就可以測出所在地的北極星距水平的高度。高度高低不同可以用十二塊木板和象牙塊四缺刻替換調整使用。求得北極星高度後，就可以計算出所在地的地理緯度。
