这其中既有大明航海技术的限制，也有牵星术与指南针的弊端制约。

牵星术的起源最早可追溯到秦汉时期，当时的部分天文学者就已经能够通过在海上乘船，观看北斗星的方位来辨识方向。

到了东晋时期，有高僧法显和尚前往天竺取经学习，回国后也说：“大海弥漫，无边无际，不知东西，只有观看太阳、月亮和星辰而进。”

这也是比较早利用天上星宿的位置，及其与海平面的角高度，去确定航海途中航线方向位置的主要办法，也被称作过洋牵星术。

一直到了北宋时期，发明了指南针，过洋牵星术依旧是作为指南针的辅助手段，用于在大航海的时候确定海上方位。

比如郑和下西洋，就曾经编制过四幅过洋牵星图，全部被收录进了《郑和航海图》：

《丁得把昔到忽鲁谟斯过洋牵星图》：从印度代奥格尔到忽鲁谟斯，用北辰星、织女星、灯笼骨星、南门双星、西南布司星、西北布司星定位；

《锡兰山回苏门答剌过洋牵星图》：用北辰星、织女星、华盖星、灯笼骨星、南门双星、西南布司星、西北布司星定位；

《龙涎屿往锡兰山过洋牵星图》：用东南西北远近四面星、灯笼骨星、北辰星、北斗星定位；

《忽鲁谟斯国回古里国过洋牵星图》：用北辰星、织女星、灯笼骨星、南门双星、西南布司星、西北布司星定位。

这四幅过洋牵星图，也是中国最早、最具体、最完备的关于牵星术的记载。

用最后一幅“忽鲁谟斯国回古里国过洋牵星图”来举例说明：“忽鲁谟斯回来沙姑马开洋，看北辰星十一指（水平线上17度36分），看东边织女星七指为母（水平线上11度12分），看西南布司星八指平（水平线上12度48分）。

丁得把昔看北辰星七指（水平线上11度12分），看东边织女星七指为母（水平线上11度12分），看西北布司星八指（水平线上12度48分），沙姑马开洋看北辰星十一指平水（17度36分），丁得把昔过洋看北辰星七指平水（水平线上11度12分）。”

可以说，郑和为了能在下西洋的时候确定船队具体方位，“过洋牵星”通常会同时并用南北或东西两星，进行互相核对。

而最常用的就是通过测定北辰星（即北极星，古名勾陈一，星座名为小熊座α星）等星辰在某地方的海平面高度为多少多少指，来确定在南北方向上的相对方位。

“牵星术”用到的工具也很简单，通常就是一面由优质乌木制成的“牵星板”，原理差不多等同于现在的六分仪。

牵星板共有十二块正方形乌木板，最大的一块每边长约二十四厘米，以下每块递减两厘米，最小的一块每边长约两厘米。

另有用象牙制成一小方块，四角缺刻，缺刻四边的长度分别是上面所举最小一块边长的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。

当有人需要利用牵星术进行观测时，就会用一条绳贯穿在木板的中心，而后一手持板，手臂向前伸直，另一手则持住绳端置于眼前。

此时，眼看方板上下边缘，将下边缘与水平线取平，上边缘与被测的星体重合（通常为北辰星），然后根据所用之板属于几指，便能得出星辰高度的指数（北辰星距水平线的高度）。

如果高低不同，也可以用十二块木板和象牙块四缺刻替换调整使用。

算出来北辰星高度以后，就可以计算出所在地的地理纬度。

可以说，郑和下西洋所采用的“过洋牵星术”，在当时的全世界范围内都算是领先技术，所应用的指南针更是被阿拉伯商人买去使用。

但“过洋牵星术”也有一个致命缺点，那就是它只能测出地理纬度，不能测量经度……