
Building a Cross-Staff — The Medieval Navigator's Angle-Measuring Instrument
The cross-staff (also called Jacob's staff or balestilha) is one of the simplest and most effective angle-measuring instruments ever devised — a graduated wooden staff with a sliding crosspiece that measures the angular distance between two objects, most commonly the altitude of the Sun or a star above the horizon. First described by the Provençal Jewish mathematician Levi ben Gershon in 1342, the cross-staff became the standard navigation instrument of the Age of Exploration. Columbus, Vasco da Gama, and Magellan all used cross-staffs to determine their latitude at sea. The principle is elementary trigonometry: the observer holds one end of the main staff to their eye, slides the crosspiece along the staff until one end aligns with the horizon and the other with the celestial object, and reads the angle from the graduated scale on the staff. Despite its simplicity, a well-made cross-staff can measure angles to within half a degree — accurate enough for practical ocean navigation. This blueprint builds a functional cross-staff from hardwood following medieval construction methods.
Hướng dẫn
Select and prepare the main staff timber
Select and prepare the main staff timber
Vật liệu cho bước này:
Hardwood Block1 cáiCông cụ cần thiết:
Block Plane
Hand SawCut a centred slot along the staff
Cut a centred slot along the staff
Công cụ cần thiết:
Iron Chisel
Hand SawShape the crosspiece
Shape the crosspiece
Vật liệu cho bước này:
Hardwood Block1 cáiCông cụ cần thiết:
Block PlaneCalculate the graduation scale
Calculate the graduation scale
Lay out the degree markings
Lay out the degree markings
Công cụ cần thiết:
Dividers
Diamond ScriberEngrave the graduation lines
Engrave the graduation lines
Mark the crosspiece centre
Mark the crosspiece centre
Shape the eye end of the staff
Shape the eye end of the staff
Công cụ cần thiết:
Sand and finish all surfaces
Sand and finish all surfaces
Công cụ cần thiết:
Apply a protective finish
Apply a protective finish
Vật liệu cho bước này:
Linseed Oil1 chaiTest the crosspiece fit
Test the crosspiece fit
Vật liệu cho bước này:
Beeswax1 cáiTake your first altitude measurement
Take your first altitude measurement
Vật liệu
3- 2 cáiTạm thời
- 1 chaiTạm thời
Vật liệu bản thiết kế liên kết
Blueprint liên quan
Các blueprint này chia sẻ kiến thức — kỹ thuật, vật liệu hoặc nguyên tắc
CC0 Phạm vi công cộng
Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.
Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.