在一望无垠的大海上，如何通过观测天体（太阳、月亮、恒星、行星）来判断船的位置呢？这其实和陆地定位差不多，你要先找到至少两条（最好三条）位置线（line of positions, LOP，我知道船就在这条位置线上，但不知道具体是哪个点），让它们相交，那么位置线的交点，就是船在此刻的位置。两条直线相交确定一个点，这并没有什么难理解的。但是天文导航的难点，是怎样得到一条这样的位置线。
首先，你要认识我们要使用的仪器——六分仪。六分仪只能精确的测出角度的大小，因此水手们会使用六分仪，以地平线作为参考，测量天体的高度。这也就意味着，你无法在漆黑的夜晚观测，因为你看不到此时的地平线。
然后，你在某一时刻T，测得了一个已知天体的高度Ho。在实践中，你要修正很多误差，才能把六分仪读数Hs修正到天体的观测Ho，要扣除大气的折射误差、眼睛高于地平线产生的误差等，我们在这里不在详述了，会有一张计算表格引导你完成这些计算。但是至少，我们已经知道了这个天体的高度Ho。
六分仪的读数Hs，需要扣除眼高差、大气折射误差，得到真实的天体高度Ho
然而，有了这个角度，我们可以知道：我们就在地球表面上的一个圆圈上，在这个圆圈上的每一个位置，观测到的天体角度，都是Ho。如下图。
在这个圆上，观测到的天体高度都一样；观测者一定是在这个圆上的某一个点
观测一个天体，我们能得到一个这样的圆圈，那么观测三个天体，就能得到三个这样的圆圈，三个圆圈的交点，就是我们的船当前所在的位置。就这么简单！这与GPS的定位原理一样，GPS是计算GPS接收机与多颗卫星之间的距离，而我们只是利用一个天体，计算出一个圆圈。
多个位置线（圆）相交，交点即是定位位置
那么问题就来了，我们怎样准确在海图上画出这一个观测角度相等的圆弧呢？ 这就用到了截距法。
我们需要使用一张表格，称为测天演算表（sight reduction table），计算出在当前时刻，某一个假定位置（Assumed Position，AP）观测到的天体高度Hc。
你可能会问，为什么不直接计算我们的真实位置，反而还要去找一个假定位置呢？原因就是因为测天演算表的厚度有限，不能计算出地球上每一个位置（因为这样的位置是无限多个），只能计算整数度数经纬度观测到的天体高度和天体方位。
一般来说，我们选取的这个假定位置离我们的真实位置不会太远，偏差在1°左右（已经非常接近了！）。
假设计算出的假定位置（AP）的观测高度角是Hc，方位角是Zn。我们可以判断，我们所在的位置线圆圈（对应Ho)，和这个假定位置所在的等观测角圆圈（对应Hc），是两个同心圆！
而高度差Ho-Hc，就是由于我们偏离假定位置造成的，如图。而且这个高度差，对应了地面上偏离的海里数，如下图。
偏离假定位置的计算高度的原因，是因为我们不在假定位置上，距离天体的地面位置更近（Ho>Hc）或者更远（Ho>Hc）。偏离的距离即是高度差（1分＝1海里），偏离的方位，是计算方位角Zn
现在假定位置已知，在假定位置观测到的天体高度Hc也已知，天体方位角（从假定位置观测到天体所在的方位）Zn也已知。我们就可以在海图上这样作图。
从假定位置出发，沿着Zn方向画一条直线：如果Ho>Hc，我们就朝着天体的方向，截取高度差对应的海里数；如果Ho<Hc，我们就背离天体的方向，截取这一段海里数。然后，垂直于Zn画一条垂线。这一条垂线线，就对应着我们所在的观测圆弧，只不过是这一个圆圈的半径实在是太大了，所以在海图上看起来是一段直线。参考下图。
我们所做的截距垂线，其实是相等观测高度的圆的一段小圆弧
这就是“截距法”中“截距Intercept”的由来！因为我们真得是用了截距作图，而且截距对应了观测高度与计算高度之间的高度差，所以这种方法也叫作高度差法。
天文定位背后的原理，就这么简单！你可以挑战一下ASA 107或117天文导航课程，把这一定位思路，付诸实践！
