在十五世纪的航海技术中,用于观测天象的仪器主要是星盘、象限仪(四分仪)和夜间星盘。星盘由阿拉伯天文学家引入到基督教的西方,而且从根本上而言它是一幅天象图,在平面上复制了星星绕天极的运动。各种互相变化的天球星图平板,可以让在不同纬度的北半球星座具体可视,与天体的变化表面在地球的不同地区总是获得完美对应。一般而言,航海星盘被用于船只上,限于测量行星,尤其是北极星转移至子午线时刻的偏斜。由此,船只所处之地的纬度就能够得到测量。航海星盘没有平面星盘常用的天球星图平板;它只有一个母盘、刻度的边、照准仪以及吊环。为方便不利的大气条件下所进行的观测,航海星盘的母盘既厚又重,而且有很多凿空之处。这一重量维持着这一仪器与地面的垂直,即使船只的颠簸和摇晃;而它多处凿空则避免这一仪器在面对强风时在观测者手中的摇晃,阻碍它们去稳定地瞄准已选定的行星。象限仪(四分仪)则起到类似的作用,特别是在航海界,有一种正弦象限仪叫作快速计算象限仪。它由垂直线的网格组成,并与90度弧相交。正弦象限仪则用于简化三角函数的计算,从一个大于90度的角到包含在象限仪(四分仪)之内的一个角。而夜间星盘则是一种夜间的钟表,在确定北极星以及大熊座的双星的位置之后,它可以知道在夜间的几乎每一时刻的时间。