1766年英国天文学家内维尔·马斯克林内主持编印首部实用型《航海历》（Nautical Almanac），以3小时为单位记录全年月亮与恒星的相对位置[4] [6] [7] 。该版本实现了观测数据与航海钟的协同应用，使海员首次能通过正午太阳高度角推算纬度[7] 。1794年《东方航海指南》将该历书数据应用于南海航线规划[8] ，标志着其成为全球航海通用工具。
1913年美国版《航海天文历》延续了独立编纂体系，首版可追溯至1852年美国航海年鉴办公室的出版物[1] 。中国在20世纪50年代仍存有三册合订本的天文航海历，采用16开本装订形式作为航海院校教学工具[3] 。
航海历主要解决两个定位问题：
纬度测算：提供北极星高度角对应表，夜间观测结合赤纬修正可直接读取纬度[6]
经度测定：记录太阳中天时刻对应的格林尼治时间，通过六分仪观测本地正午时刻与航海钟GMT时间差值换算经度[4][8]
典型应用场景包括：
1768年库克船长考察队通过航海历数据，校正塔希提岛金星凌日观测点的经度误差[2]
郑和船队将《大通历》与过洋牵星术结合，建立综合航海定位体系
标准航海历包含五类基础数据：
太阳每日赤纬与格林时角整点值
月亮每小时位置变动参数
57颗导航恒星的时角对照表
行星可见时段与方位角
晨昏蒙影持续时间计算模板[6][7]
特殊版本增补极区航行辅助表格，如：
极昼期间太阳方位角快速查询表
高纬度地区磁偏角修正参数[4]
英美两国历书体系于1981年完成合并，新版本《天文历书》采用统一数据标准：
保留格林尼治时间基准体系
整合GPS卫星轨道参数
增加国际日期变更线修正案例[1]
历史版本差异主要体现在：
英国版侧重大西洋航道恒星数据[4][6][7]
美国版包含天文学、航海勘测和太空探索等领域的实用数据[1]
1950年代中国版为天文航海历[3]
现存的1913年版《美国历书和航海天文历》具有双重文物价值：
技术史层面：见证机械计时器与天体定位法的融合过程[1]
文化交流层面：孙中山收藏本反映近代中国对西方航海技术的引进[1]
英国海事博物馆藏有库克船长使用的1769年历书原件，页面空白处留有经度计算草稿，实证航海历在探险活动中的工具属性[2] 。西班牙马德里航海档案馆收藏的1794年《航海历书》，记录了菲律宾至墨西哥航线的恒星方位修正值[8] 。