Die Himmelsnavigation ist eine Form der Navigation, bei der die bekannten Positionen von Himmelskörpern verwendet werden, um den eigenen Standort auf der Erde zu bestimmen. Diese Navigationstechnik wird seit Tausenden von Jahren verwendet und ist erst Ende des 20. Jahrhunderts wirklich aus der Mode gekommen, als genauere Navigationsmethoden entwickelt wurden. In einigen Regionen der Welt wird weiterhin Unterricht in der Himmelsnavigation angeboten, hauptsächlich als ein Punkt von historischem Interesse.
Wenn Menschen in einem Gebiet ohne bekannte Orientierungspunkte navigieren, beispielsweise mitten auf dem Ozean, können sie nicht wissen, wo sie sich gerade befinden, indem sie sich einfach umsehen. Die Himmelsnavigation löst dieses Problem, indem sie es Navigatoren ermöglicht, mehrere Sichtungen von Himmelskörpern zu machen und Informationen aus diesen Sichtungen zu verwenden, um zu bestimmen, wo sie sich relativ zu diesen Objekten befinden und somit wo sie sich auf der Erde befinden.
Sonne und Mond können zusammen mit den Planeten und einigen Sternen in der Himmelsnavigation verwendet werden. Damit die Himmelsnavigation funktioniert, benötigt der Navigator mehrere Werkzeuge. Die erste ist eine umfangreiche Karte, die Informationen über wichtige Himmelskörper und ihre Positionen in Bezug auf die Erde bietet. Das nächste ist eine Art Instrument, um Sichtungen zu machen, wie zum Beispiel ein Sextant. Navigatoren benötigen auch eine Uhr, da Sichtungen ohne einen bestimmten Zeitrahmen nutzlos sind, da sich der Winkel einer Sichtung ändert, wenn sich die Erde und dieses Objekt durch den Weltraum bewegen.
Um herauszufinden, wo man sich befindet, werden mehrere Sichtungen bekannter Leichen vorgenommen. Dann verwendet der Navigator grundlegende Mathematik, um seine Position zu bestimmen. Werden beispielsweise zwei Sichtungen oder „Fixes“ vorgenommen, kann der Navigator für jedes Objekt die „Positionslinie“ ermitteln. Diese Linie hat eine ungefähr elliptische Form und zeigt, wo auf der Erde jemand stehen müsste, um dieses Objekt im beobachteten Winkel zu sehen. Der Navigator sucht nach den Stellen, an denen sich die Positionslinien schneiden, indem er das Eliminierungsverfahren verwendet, um den Schnittpunkt zu finden, an dem er oder sie steht; Wenn sich beispielsweise eine Kreuzung im Pazifischen Ozean und die andere im Atlantik befindet, kann der Seemann normalerweise herausfinden, wo sich das Schiff befindet.
Normalerweise werden bei der Himmelsnavigation mindestens drei Fixes vorgenommen, um sicherzustellen, dass der Navigator die Position so weit wie möglich eingrenzt. Der Prozess ist mühsam und erfordert Geduld und gute mathematische Fähigkeiten, denn ein einziger Fehler kann gerade in gefährlichen Gewässern ziemlich katastrophal sein. Ein guter Navigator kann mögliche Positionen auf der Erde auf einen ziemlich engen Raum eingrenzen, aber dank der Verwendung von Global Positioning Satellites ist es möglich, mit einem Computer in viel kürzerer Zeit noch bessere Daten zu erhalten.