如今在茫茫大洋上航行的船只主要依靠GPS全球卫星定位系统确定所处的方位，也就是当地的经纬度。而在太空时代到来之前，众多航海家驰骋四海时所依赖的设备，除了罗盘之外就是六分仪了。顾名思义，六分仪的主体是一个扇形框架，扇形的弧度是60度，也就是圆周的1/6。六分仪的主要部件由一块固定的半反射玻璃（地平镜）、一块可活动的镜子（指标镜）、望远镜，以及活动臂组成，它可以精确测定天体与地平线之间的夹角，从而推算出地理坐标。
六分仪所基于的原理很简单：光线的入射角等于反射角。实际上，六分仪也可以测量任意两物体之间的夹角。其原理最初由牛顿（以及更早的胡克）提出；而固定式大型六分仪很早就由各大天文台建造，供天体测量之用（如第谷在汶岛建造的纪限仪、格林尼治天文台的大六分仪等），保存在北京古观象台的纪限仪也属固定式六分仪（见下图）。
1757年，坎贝尔船长改进当时已有的几种纬度测量工具，发明了航海用六分仪。自此，六分仪成为远洋航行的必备仪器。直到今天，最现代化的舰船仍配有六分仪以备不时之需，国际惯例则是一艘船要配备新旧两架六分仪；而学习六分仪的使用方法仍是每名学习航海的学生之必修课。
上图是一架航海用六分仪的照片。在扇形框架背面有手柄供握持用，框架上装有活动臂，图中活动臂最上端即是指标镜；半反射式地平镜安装在六分仪的左侧（中部，正对望远镜者），地平镜旁边还配有滤光片供测量太阳等明亮天体时使用。测量天体地平高度时，观测者手持六分仪，让望远镜镜筒保持水平，并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像；同时要调节活动臂，使星象落在望远镜中所见的地平线上。这也是地平镜需要用半反射玻璃制造的原因。
在天体的象与地平线重合时，该天体高度等于地平镜与指标镜夹角的二倍。通过几何光学中的反射定律，这一点可以很容易地被证明。而根据这一原理来恰当地设计圆弧标尺上的刻度，就可以让观测者直接读出天体高度。为提高读数精度，实际的六分仪活动臂上往往还附有鼓轮和游标尺。六分仪的精度比较高，最高能达到10角秒，且轻便易用，所以它能够迅速取代之前操作复杂的星盘，成为在海洋上测量地理坐标的利器，也彻底解决了精确地确定海上航线这一困扰无数航海家的难题。1769年，库克船长就是在六分仪的帮助下成功抵达塔希提岛观测金星凌日的。
使用六分仪测量经纬度的前提条件是当前时间已知。先用六分仪测量出某天体（一般用太阳）上中天时的地平高度，再查阅天文年历了解当天该天体的赤道坐标，只需代入公式：
cos z = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos t 就可以得出该地的纬度φ。式中z是天体天顶距（90度减去地平高度），δ是天体的赤纬，t是时角，可以由地方恒星时与天体赤经相减得出，恒星时也可以通过简单计算得到。如果是由太阳位置计算地理纬度，更简便的算法是：
δ = z + δ 当然，更精确的结果还需要扣除六分仪视差、蒙气差、眼高差、天体的半径差等误差后才能得出。现在某些因子已有专门的改正表可供查阅。
至于经度的测量，可以通过比较太阳上中天时地方时（由查阅天文年历得出）与出发地的时间之差得出。
六分仪最大的缺点是受天气的影响较大，不能在阴雨天使用。而制造过程中会无可避免地引入机械误差，这也成了限制六分仪精度的一个因素。
历史上，六分仪除了在航海方面发挥了重大作用外，还曾帮助天文学家编制高精度星表。而星表的编制也促进了航海的发展，同时还给地理坐标的测量带来了重大进步。
另外还有航空用六分仪，结构与航海用六分仪基本相同，但望远镜视野中的地平线由水准线代替。现在也有电子六分仪生产。
六分仪有几种变体，其中最主要的一种是八分仪，它的历史要比六分仪久远一些。其操作方法与六分仪类似，只是它的扇形框架为八分之一圆周（45度，如下图）。
参考资料：
[1]中国大百科全书·天文学卷
[2] http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/FAQ/others/c_faq_othersq.htm
[3] 从八分仪到六分仪, http://shipmuseum.sjtu.edu.cn/ | 
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