Fræðimenn og siglingamenn skildu að ef hægt væri að mæla stöðu himintungla nákvæmlega á sjó gætu sjómenn ákveðið breiddargráðu sína með hæfilegri vissu. Til að ná þessu krafðist nákvæmni tækja.
Ptolemaios lýsti stjörnumerki (einnig þekkt sem stjörnu-mælitæki); stærri útgáfur voru notaðar í stjörnustöðvum, en smærri voru notaðar á skipum. Til að stjórna stjörnumerki þurfti þriggja manna teymi: Einn manneskja hélt í þumalfingurhringinn á tækinu, annar sá og sá þriðji las niðurstöðuna af skífunni. Auðvitað, þegar skipið ruggaðist harkalega, voru mælingarnar sem fengust ekki mjög nákvæmar. Þegar það var hægt fóru sjómenn í land til að taka lestur þeirra.
Fornir stjörnufræðingar notuðu krossstafinn-til að mæla hæð stjarna, tækni sem sjómenn tóku síðar upp við siglingar. Hljóðfærið samanstóð af aðalstaf og kross-stykki, með neðri enda kross-hlutans haldið láréttum. Meðan hann sá himintungla meðfram aðalstafnum renndi hann krossinum- þar til hann virtist snerta hlutinn (eins og sólina eða stjörnu) innan sjónsviðs þeirra og las síðan gráðumælinguna af stafnum. Þetta tæki gæti verið stjórnað af einum einstaklingi.
Bæði stjörnumerkin og kross-starfsfólkið krafðist þess að áhorfandinn horfði beint í sólina. Á björtum dögum gerði hið mikla ljós athuganir ómögulegar. Til að leysa þetta vandamál fann enski skipstjórinn og siglingamaðurinn John Davis upp bakstokkinn. Það samanstóð af aðalstaf og rennandi kross-víni. Áhorfandinn stóð með bakinu í átt að sólinni og renndi kross-vírnum þar til hann varpa skugga á lítinn væng framundan; þessi aðferð gerði áhorfandanum kleift að sjá sjóndeildarhringinn.
Með aðstoð Edward Wright, stærðfræðings frá Cambridge, fann John Davis einnig upp fjórðunginn. Þetta hljóðfæri var með augngler á þversprotanum-, sem gerði áhorfandanum kleift að skoða bæði sjóndeildarhringinn og endurspeglaða mynd af sólinni.
Pierre Bouguer, vatnafræðingur frá Croisic, bætti fjórðunginn enn frekar; breytta útgáfan gerði áhorfandanum kleift að sjá sólina hvíla við sjóndeildarhringinn í gegnum augnglerið.
John Hadley frá Englandi fann upp oktantinn, sem fyrst var prófaður árið 1732. Hann samanstendur af endurskinssjónauka og vatnsborði. Þetta tæki er mun nákvæmara en nokkurt annað tæki sem áður var notað á sjó.