1.唐代的占星术唐代的天文航海术，基本上仍处在天文导航阶段。如唐代大诗人王维在《送秘书监还日本国》的诗中说：“向国惟看日，归帆但信风。”
这种天文导航术，只能使海船沿岸航行，或做惯常的较短距离的横渡航行，如横渡东海、暹逻湾口、孟加拉湾口，还不能确保海船在大洋腹地作连续几十天的远航。
唐代天文定位术的发展，集中体现在利用仰测两地北极星的高度差来确定南北距离变化的大地测量术上。唐开元年间，著名天文学家僧一行（俗名张遂，673-727），曾率领南宫说等人，对唐朝的疆域进行了一次大规模的大地测量。一行创造了一种简便的仪器“复矩”，来测量北极星距离地平的高度，即所谓以复矩斜视北极出地最后得出的结论是“大率三百五十一里八十步（相当于129.22千米），而桶差一度”。这与现代天文大地测量值111.2千米虽有一定距离，但已经具有航海的实用性。
僧一行是唐代著名天文学家唐代航海技术革新达到了相当高的水平。中国舟师以航海技术高超闻名于世。亚洲东南方的信风季风规律已被中国舟师充分利用，人们对航海天文知识也较以往有了更多的了解。唐代沈佺期在《度全海人龙编》诗中说，“北斗崇山挂，南风涨海牵”。这都说明了航行中观察天体，利用信风和季风的情况。
麦哲伦与信风
当航海探险家麦哲伦带领船队第一次越过南半球的西风带向太平洋驶去的时候，发现一个奇怪的现象：在长达几个月的航程中，大海显得非常顺从人意。开始，海面上一直徐徐吹着东南风，把船一直推向西行。后来，东南风渐渐减弱，大海变得非常平静。
最后，船队顺利地到达亚洲的菲律宾群岛，这其实也是依赖信风的帮助。
由于唐代航海业发达，对海洋潮汐理论的研究和认识也达到了新的高度。约在唐代宗大历五年（770年）前后，浙江人窦叔蒙著《海涛志》（又名《海峤志》）六章，这是中国现存的最早的潮汐专著。他经过长期观察发现了潮汐变化与月球运动之间存在一定的关系。
2.宋代占星术的重大演进宋代的天文航海技术，在继承了唐代及唐以前历代的天体定向助航技术的基础上，出现了重大的进步，其主要的标志是与远洋横渡航行至关密切的天文定位导航技术开始问世并逐渐得到了广泛的应用。
虽然据徐兢在《宣和奉使高丽图经》中所示的“是夜，洋中不可住维，视星斗前迈，若晦冥，则用指南浮针，以揆南北”这一记载可知，在西太平洋近海作较短距离的惯常航行中，天文定向仍是天气良好时的主要导航手段，而指南浮针，则是坏天气时的主要辅助导航手段。但是，随着宋代印度洋远航事业的突飞猛进，这种单纯的天文定向在应付横渡大洋的直航需求上就显得大为不够了。
由于长时间远离海岸的大洋航行，不可避免地要受到海风与海流的影响与干扰，这种由自然界因素构成的风压差与流压差长期作用于船体，将使船只在若干时间后的实际船位远远地偏离单纯应用天文定向或航迹推算所确定的推算船位。而这种局面一旦出现，必将带来两个严重后果：或者失去航线，不能达到既定的航行目标；或触礁搁浅，倾覆沉没，发生重大海难事故。因此，为了保证大洋航行的安全与迅速，必须有一种能通过天体观测来确定较为准确的船位的技术手段。
以目前的研究结论，我们初步认为，中国古代航海史上的天文定位导航技术始于宋代。虽然，该时代已出现了全天候定向导航仪器——水浮针（以及针盘），并开始在磁针定向的基础上进行定量化的航迹推算。但是，对于以开辟横渡印度洋航路为标志的宋代航海活动来说，仅止于此是很不够的。因为船队越洋横渡的航线基本为东西走向，对于航迹推算船位的最大干扰在于船舶因风、流压差而导致在南北方向上的横向飘移。如果掌握了可以判明南北位移的天文定纬度技术，那么，以磁针定向为基础的航迹推算精度就可以得到关键性的修正，从而使航海定位真正地成为可能。
有迹象表明，宋人在航海活动中已掌握并运用了天文定位导航技术。北宋人朱或在《萍州可谈》中说：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”这里“舟师识地理”就是说“航海者判别航行到了什么地方”。如果真是这样，则宋代航海者已开始将天文定向演进到天文定位技术阶段就不言而喻了。类似的推测在李约瑟关于中国古代天文航海术的研究中也不乏其例。如，他在评论阿拉伯海员擅长天文航海的同时就指出：“真实的情况是，唯一的观星鼻祖——更北方的中国人，就已经这样做了，不过他们的记述被包含在表意的语言之中，直到近代才被西方人所了解和重视。”“舟师识地理”正是这样的一种“表意的语言”，其深层的涵义应该引起学术界的了解和重视。
另从宋人记载的远洋航路，也可以为当时天文定位导航技术存在的客观可能性提供有力的反证。据周去非在《岭外代答》“大食国条”所述，有“麻里拔国”（今阿拉伯半岛南岸中部的卡马尔湾附近海岸），自兰里（今苏门答腊岛西北端亚齐）发船，“六十日顺风，方到此国”。这里的兰里-麻里拔航线，直航跨距长达2500海里，从航海学角度分析与计算，它只可能是一条古代观星台横渡北印度洋的直达航线。如果宋代的航海者不掌握天文定位导航术的话，那么，这条横渡远洋航线的开辟是难以实现的；而既然这条远洋横渡航线业已作为史实而载入文献，则承认宋代天文定位导航技术的存在应是一种合理的推论。
再从航海测天仪器来说，宋代也似有这方面的信息。在南宋初的建炎三年（1129年），监察御史林之平在负责从钱塘江到长江一带海防事务时，曾提到广船与福船之类的海船上有一种叫“望斗”的设施。
据李约瑟研究认为，它很可能就是可以测定大熊星座的位置与高度的“北斗七星观测仪”，其式样可能类似于阿拉伯人所惯用的“kamal”式十字测天仪。但值得推敲的是“望斗”是与“箭隔、铁撞、硬弹、石炮、火炮、火箭及兵器等”被共同提到的，并且是“舡合用”的。因之，“望斗”亦很有可能是与海防战事有直接关系的军事防护或观察设施。此外，“望斗”的构造也不会像一把直尺或十字形尺那样简单轻巧，否则就没必要“舡合用”了。由此看来，“望斗”与观测天体高度仪器之间的关系究竟如何，还值得进一步探讨。
基于上述理由，可以认为天文定位导航技术当始于宋代，并以此为重要标志，中国古代天文航海术完成了从定牲阶段向定量阶段的转化，即从辨别船向向确定船位的阶段转化。