Debesu navigācija ir navigācijas veids, kas ietver zināmu debess ķermeņu atrašanās vietu izmantošanu, lai noteiktu savu atrašanās vietu uz Zemes. Šī navigācijas tehnika ir izmantota tūkstošiem gadu, un tā īsti izkrita no modes tikai 20. gadsimta beigās, kad sāka izstrādāt precīzākas navigācijas metodes. Atsevišķos pasaules reģionos joprojām tiek piedāvātas debesu navigācijas apmācības, galvenokārt kā vēsturiskas nozīmes punkts.
Kad cilvēki pārvietojas apgabalā, kurā nav zināmi orientieri, piemēram, okeāna vidū, viņi nevar zināt, kur atrodas, vienkārši skatoties sev apkārt. Debesu navigācija atrisina šo problēmu, ļaujot navigatoriem veikt vairākus debess ķermeņu novērojumus un izmantot informāciju no šiem novērojumiem, lai noteiktu, kur tie atrodas attiecībā pret šiem objektiem un līdz ar to arī to atrašanās vietu uz Zemes.
Sauli un Mēnesi var izmantot debesu navigācijā kopā ar planētām un dažām zvaigznēm. Lai debesu navigācija darbotos, navigatoram ir nepieciešami vairāki rīki. Pirmā ir plaša diagramma, kas sniedz informāciju par galvenajiem debess ķermeņiem un to novietojumu attiecībā pret Zemi. Nākamais ir sava veida instruments novērojumu veikšanai, piemēram, sekstants. Navigatoriem ir nepieciešams arī pulkstenis, jo novērojumi ir bezjēdzīgi bez laika perioda, jo novērojuma leņķis mainās, Zemei un šim objektam pārvietojoties pa kosmosu.
Lai noskaidrotu, kur atrodas, tiek veikti vairāki zināmu ķermeņu novērojumi. Pēc tam navigators izmanto pamata matemātiku, lai noteiktu savu pozīciju. Ja, piemēram, tiek veikti divi novērojumi vai “labojumi”, navigators var noteikt katra objekta “pozīcijas līniju”. Šai līnijai ir aptuveni elipses forma, un tā parāda, kur uz Zemes kādam būtu jāstāv, lai redzētu šo objektu novērotajā leņķī. Navigators meklē vietas, kur krustojas pozīcijas līnijas, izmantojot likvidēšanas procesu, lai atrastu krustpunktu, kurā viņš stāv; ja, piemēram, viens krustojums atrodas Klusajā okeānā, bet otrs – Atlantijas okeānā, jūrnieks parasti var noskaidrot, kur atrodas kuģis.
Parasti debesu navigācijā tiek veikti vismaz trīs labojumi, lai nodrošinātu, ka navigators pēc iespējas samazina pozīciju. Process ir nogurdinošs, un tas prasa pacietību un labas matemātikas prasmes, jo viena kļūda var būt diezgan katastrofāla, īpaši bīstamos ūdeņos. Labs navigators var sašaurināt iespējamās pozīcijas uz Zemes līdz diezgan šaurai telpai, taču, pateicoties globālās pozicionēšanas satelītu izmantošanai, ar datoru ir iespējams iegūt vēl labākus datus daudz īsākā laikā.