Από την αρχαιότητα οι θαλασσοπόροι προσδιόριζαν τη θέση του πλοίου τους στην ανοικτή θάλασσα με τη μέτρηση των γωνιών που σχημάτιζαν τα ουράνια σώματα με τον ορίζοντα. Τα πρώτα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση αυτών των γωνιών ήταν οι αστρολάβοι. Στις περισσότερες περιπτώσεις με τον αστρολάβο, ήταν απαραίτητη η σκόπευση ταυτόχρονα και του αστέρα και του ορίζοντα, από το κατάστρωμα του πλοίου, οδηγώντας έτσι συχνά σε ανακριβείς υπολογισμούς. Η συσκευή που αντικατέστησε τους αστρολάβους ήταν ο οκτάντας, που εφευρέθηκε το 1731 από τον Βρετανό αστρονόμο και μαθηματικό Τζον Χάντλεϊ (1682–1744).

Ο οκτάντας αποτελείται από ένα σταθερό τόξο 45 μοιρών δηλαδή ένα όγδοο της περιφέρειας του κύκλου, το οποίο είναι βαθμονομημένο ανά δέκατο της μοίρας, από έναν περιστρεφόμενο βραχίονα και από ένα σύστημα κατόπτρων. Ο κινητός βραχίονας φέρει ένα από τα κάτοπτρα και μπορεί να περιστρέφεται ως προς το σταθερό βαθμονομημένο τόξο, δίνοντας ένα είδωλο του ουράνιου σώματος, η γωνία του οποίου μετράται όταν το είδωλο αυτό συμπέσει με τη γραμμή του ορίζοντα. Όταν μετράται η γωνία του ήλιου με τον ορίζοντα, δηλαδή το ύψος του, κατά τη «μεσημβρινή διάβαση» δηλαδή όταν ο ήλιος βρίσκεται στο ψηλότερο σημείο της τροχιάς του, η γωνία αυτή διορθωμένη με απλούς πίνακες ανάλογα με την εποχή του έτους, δίνει το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή, η οποία παρατηρείται απευθείας στον προσδιορισμό του γεωγραφικού πλάτους. Αυτή η γωνία χρησιμεύει στον προσδιορισμό του γεωγραφικού πλάτους.

Για την εύρεση του γεωγραφικού μήκους χρειάζεται ακριβής χρόνος και πολύπλοκοι υπολογισμοί με χρήση πινάκων.

Για προστασία των οφθαλμών του παρατηρητή από το έντονο φως του ήλιου, οι οκτάντες και οι εξάντες έχουν και μετακινούμενα φίλτρα για ελάττωση της λαμπρότητας του φωτός.

Ο Νηλ στο Μπέλφαστ ήταν ένας αξιοσημείωτος κατασκευαστής οκτάντων και άλλων οργάνων πλοήγησης, ιδιαίτερα κατά τον 19ο αιώνα. Ο Νηλ παρήγαγε υψηλής ποιότητας οκτάντια, τα οποία ήταν απαραίτητα για τους ναυτικούς να μετρούν τις γωνίες μεταξύ των ουράνιων σωμάτων και του ορίζοντα. Αυτή η μέτρηση ήταν ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό του γεωγραφικού πλάτους στη θάλασσα.
Οι οκτάντες που κατασκεύαζε ο Νηλ ήταν γνωστά για την ακρίβεια και την αντοχή τους, αντανακλώντας την τυπική δεξιοτεχνία της περιόδου. Η εταιρεία λειτούργησε σε μια εποχή που η θαλάσσια εξερεύνηση και το εμπόριο ήταν σημαντικά, καθιστώντας τα αξιόπιστα εργαλεία πλοήγησης απαραίτητα για ασφαλή ταξίδια στους ωκεανούς.