航海是人类在海上航行，跨越海洋，由一方陆地去到另一方陆地的活动。 下面是我为大家整理的航海技术论文 范文 ，希望你们喜欢。
现代航海信息技术的发展及应用
摘 要：信息技术已经逐渐应用到人们生活和工作中的各个领域，信息化时代来临，信息技术也对航海技术有着重要的影响，本文简要分析了现代航海信息技术的发展，并对现代航海信息技术的应用做了主要探讨，旨在为航海事业的发展做出贡献。
关键词：现代航海;信息技术;发展与应用
前言：在信息化、数字化技术不断发展的今天，航海 方法 和技术也发生了巨大的变革， 网络技术 以及无线通讯技术的应用促使了“海上数字交通”航海信息技术的格局的形成，在此背景下，现代航海信息技术的发展及应用研究是十分必要的。
一、现代航海技术的发展
(一)电子海图显示和信息系统
电子海图显示是一项重要的技术革命，其能够将海洋的地理要素进行处理和传输后形成的海图以数字的形式在计算机荧屏上动态显示出来，电子海图显示是计算机技术、地理信息系、多媒体技术的集合，能够将海洋的信息通过文字、图像、动画、声音等多种形式表现出来，电子海图显示信息容量大，存储方便且便于携带，一般来说，一张光盘能够储存上百幅海图，同时能够在几秒中之内实现数据的存储和修改，用户能够随时上网查阅并下载海图，这对于实现船舶的自动导航和自动控制有着积极的意义。
(二)卫星技术的使用
卫星技术主要是利用发射用于海洋换几个观测的遥感卫星来提供海洋环境中海面温度、海浪方向、海冰分布、涡旋及海洋污染等各个方面的参数，这就使得船舶在航行的过程中能够及时获得大量的高分辨率的海洋环境信息，充分保证了船舶航行安全[1]。
(三)自动识别系统
自动识别系统使船舶具备了自动识别的功能，同时对导航、控制、状态 报告 等方面也有着重要的意义。例如在秦皇岛海域船舶交管系统中引入自动识别系统，就能够将船舶位置、船舶尺寸、实际吃水、到岗时间等各种信息传回到船舶交管中心，实现了对海上目标的精准定位和跟踪，并能够为船舶提供一系列的助航信息，能够帮助船舶驾驶员准确的获得避碰所需信息，并采取合理的避让行动。
(四)海上航行记录仪
通过计算机技术制造的海上航行记录仪将VDR、ARPA、ECDIS以及监视器等航海仪器互相连接，能够实时记录各种航海仪器之间传递的信息。实现了对航行中各种数据的记录工作。
二、现代航海技术的应用
(一)智能航海系统的应用
智能航海系统中结合计算机图形处理技术、数值天气预报等高科技手段，智能系统中的电子海图涵盖了全球的各种水文资料以及航道资料，同时对于海面中的助航物、障碍物以及港口设施、海岸线等必要的地形地貌都有着详细的记录。航海人员能够在智能航海系统的平台上制定相关的航海计划。系统可以通过电子邮件的方式接收实时的海洋信息，智能航海系统能在短时间内修正海图，使用人员能够了解到全球范围内的海况、高空气压场、潮汐、海流等等与航行相关的信息，同时系统能够对未来7-10天的相关海洋信息预报。
智能航海系统能够准确的显示船舶的具体位置和相关动态，对于船舶状态、货载、航线等资料也能够实时掌握。在智能航海系统中，可以利用GPS来精确定位，一旦船舶偏离航线进入危险区域时，智能航海系统能够及时发出警报，使航海人员进行迅速的调整。电子海图能够将船舶的航行状态显示到计算机荧屏之上，智能航海系统的黑仙子会记录相关的状态参数。电子海图技术带动了航海技术的发展，实现了航海的智能化。
(二)航海信息系统的应用
(1)海图更正
电子海图中的各项数据存放在空间数据库中，基于互联网技术可以建立电子海图Web平台，能够将海图中的数据发布到Web站点中，用户可以通过浏览器来获取海图信息，航运网站可以获得相关海洋通告信息，并以人工或自动的方式修正海图中的各项数据，之后在通过Web发布以供航海船舶使用。
(2)设计航线
航线设计对船舶航行安全有着重要的意义，通过互联网可以十分方面的浏览、系在相关航线设计的信息，例如海图信息、推荐航线、碍航物、潮汐表等等，在电子海图系统平台可以十分方便的对航线进行设计，同时其可以通过相关海图信息对预定航线进行预检，有效的保证了航线的安全。
(3)入港指南
航运网站的数据库中有关于进出港的各种信息，例如港口航道、水深等等，其可以通过Web向出港的船舶提供信息服务，这就能够让进出口的船舶轻松的获取最新入港指南，实现了船舶进出港的导航功能。
(4)电子商务
电子商务指的是在网络的平台上，通过Internet传输获取信息，这样相关航运企业就可以实现内部的电子商务功能，从而使航运网站变成一个交易的平台。
(三)“数字海洋”的应用
数字海洋的应用主要体现在以下几个方面：①自动导航模块：通过传感技术获取船舶航行的各种参数，通过设定航线与预警门限的比较实现自动导航功能;②避碰模块：在航行中，避碰一直是人们研究的难点和 热点 ，尤其在多船会遇下，更应有效避碰，船舶自动识别系统的应用能够为有效避碰提出新的方案;③突发事件处理模块：利用ARPA、AIS等可以对海上的船舶以及港口、航道等进行监控，通过预警区域的设置能够帮助指挥人员有效的处理突发事件[2];④信息交换模块：信息交换模块也就是通信模块，现代海航可以利用卫星、GSM等各种方式实现信息的交流和通信，这对指导船舶的安全航行有着重要的作用。
结论：综上所述，人们逐渐进入信息时代，信息技术的应用逐渐改变了人们的生活方式，其对航海也带来了巨大的变革，现代航海信息技术的发展和应用对保证航海安全，推进航海发展有着重要的意义，航运界应当积极的抓住机遇，不断改善现代航海信息技术，使现代航海进入一个崭新的时代。
参考文献
[1]方照琪，沈方方.信息技术对现代航海系统的影响及发展趋势[J].浙江交通职业技术学院学报，2005，03：17-20.
[2]吕振肃，刘忠学，王连胜，罗建军，王良成.现代通信与信息技术在海事通信中的应用展望[J].电讯技术，2011，04：126-130.
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航海技术论文范文篇二
基于航海CBT技术的航行实习教学探索
摘 要：海上航行实习一直是航海 教育 的重要环节。为满足《STCW公约马尼拉修正案》等对航海实践技能的要求，通过对航行实习教学进行系统调研，针对目前航行实习教学中存在的问题，结合CBT技术的发展及优势，分析研究航海CBT对航行实习教学的推动作用。
关键词：航海CBT 航行实习 实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章 编号：1674-2117(2014)20-00-02
海上航行实习是航海教育的重要环节，是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估，强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》(简称11规则)和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》，也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1]
1 航行实习教学现状
目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校，每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学;而后大四下学期的 毕业 实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式，对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2]
通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料，与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历，发现航行实习教学中仍存在以下问题：①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大，师资配置压力增大，安全管理面临挑战;②在校期间(陆上)开展的实习准备工作除宣传片和动员会外，上船预前教育明显不足，导致学生上船后学习目标不明确，甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活，造成教学资源浪费、难以达到预期目的;③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导，没有具体的成文教案，实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异;④实习结束回校后，教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况，反馈机制不健全。
2 CBT技术的现状及发展
计算机辅助培训CBT(Computer Based Training)，是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段，通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。
现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视，已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会(Aviation Industry CBT Committee，AICC)，为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、发布和评估指南。[3]
航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel(英国唯视导海运国际公司)、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究，并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会，其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。
国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段，但应用形式还比较零散，主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等，应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗 操作系统 的低成本桌面化CBT技术，必将对航海实践教学形成有力支撑。
3 航海CBT适用于实践教学的优势分析
3.1 减少培训费用
CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体，可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施，甚至可以取代部分实物操作，从而大幅节省实践教学的训练费用。
3.2 提高培训效率
CBT系统图文并茂、生动形象的效果，易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来，充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime(康斯伯格海事)的对比研究表明，航海CBT能提高受训者80%的 记忆力 。
3.3 提升学习兴趣
航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕，而是成为计算机屏幕上活动的一部分，有强烈的交互参与感，可以大大提高受训者的学习兴趣。
3.4 保证培训评估质量
航海实践教学中，学生的理解以及实际动手能力差异显著，而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段，避免人为因素的干扰，还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。
4 CBT技术对航行实习教学的推动作用
4.1 上船前准备工作方面
一般而言，学生上船前，作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行 安全教育 ，但在实习动员会上讲到的安全纪律教育，学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生，相信可以起到良好的警示作用，使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。
航海CBT在时间和空间上具有自由性，它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等，带着问题和目的去实习，有助于提升学生的学习兴趣，同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。
4.2 在船上教学方面
学生在船上实习期间，指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景，依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广，实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限，导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题，与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT，并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实，借助航海CBT开展实践教学，不但是对教学大纲的有力支撑，而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。 由于学生的理解能力和操作能力差异较大，船上的设备和时间有限，通常传统的教学节奏完全由教师来控制，以照顾大多数为原则来把握，这就造成小部分的学生实习效果不良，或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大，可重复性强，学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练，巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程，有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握，能按照学生的不同情况因材施教，学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时，没有任何心理负担，能充分挖掘自我的学习潜力，提高主观能动性，取得较好的学习和培训效果。
4.3 实习考核方面
目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限，考核常常要占去很多的宝贵时间，而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例，实习考核由实际操作考核，笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%，笔试占20%，政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同，笔试的比重较小，学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式，受题目难易和考官印象等因素影响较大。
航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能，可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量，可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰，确保评估的客观性和公正性。
4.4 回校后 总结 反馈方面
航行实习结束返校后，学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅 实习报告 册的方式了解航行实习情况，手段较为单一，获取信息手段较少。
航海CBT系统有助于建立良好的航行实习教学反馈机制。航海CBT中保留了大量的学生的使用以及考核数据，教学管理部门可以轻松调查和分析在船航行实习教学中存在的问题和考核情况，有针对性地帮助实习教师改进教学策略，优化教学方案，从而进一步提高航行实习质量。
(1上海海事大学商船学院，上海 201306;2航运仿真技术教育部工程研究中心，上海 201306)
参考文献：
[1]冯德阶.航海类专业实践教学改革的探索与实践[J].航海教育研究，2012(2)：54―56.
[2]王志明.基于远洋实习船的航海类专业实践教学探讨[J].航海教育研究，2013(2)：51―54.
[3]杜鹤民，余隋怀，初建杰.航空智能计算机辅助训练系统的构建方法[J].计算机集成制造系统，2011，17(1)：69―76.
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长久以来，人们从欧洲到亚洲主要是走陆路。但是当时，土耳其人把连接欧洲与亚洲的桥头堡攻克了，长期切断了欧洲通往东方的陆路交通，于是，那时的首要任务就是在海里找到一条通往印度的通道。当时航海业的巨大进步正是打开海上通道的迫切需求所推动的。人们开始渐渐习惯除了碧海蓝天再不见一物的漫长海上航行，而与那种依靠寻找陆上教堂尖顶或分辨沿岸的犬吠来掌握方向的传统航行方法告别。
古埃及人最远似乎去过希腊的克里特岛，而且，他们那次造访更像是一次被风吹离了航线后的偶遇，而不太像一次精心策划的航海探险。腓尼基人和希腊人尽管也曾做过几次惊天动地的大事，甚至航行到了刚果河和锡利群岛（锡利群岛面积21.5平方公里，处于英国西南部康沃尔半岛以西58公里的海面上，由50多个小岛组成———译者注）那边，可是，这些水手也是宁愿贴着教堂边开一辈子船。即使是在去刚果河和锡利群岛的途中，他们也是见陆必登，为了避免他们的船被风吹到看不见陆地的大海中央，一到夜晚，他们一定要把船拖上岸边的陆地。
尽管中世纪商人的航线遍布地中海、北海和波罗的海，但他们却从不让岸上的山脉在他们的视野里消失超过几天。假如这些商人在大海里迷失了方向，他们就让鸽子帮他们找到最近的陆地。他们总是带着鸽子航行，而鸽子能够飞出抵达陆地的最近的路线。当他们辨不清方向时，他们就放出一只鸽子，然后跟着鸽子飞走的方向，直至看到陆地上的山峰。他们把船泊在最近的港口，再去打听他们到了何方。
在中世纪，即使是一个普通人，他对天空中星星的分布，也比现代人了解得更多。那个时代无法提供现代人所拥有的印刷年历和日历，所以他们不得不掌握这些知识。当时稍有知识的船长都能借助观察星星来识别方位，也能根据北极星和其他星座的方位来制定航线。但在北方，天气常乌云密布，看星星的办法有时就行不通了。如果到13世纪下半叶那件外国发明还没有传入欧洲，欧洲航海还将继续它那代价高昂的痛苦历程，完全依靠运气和猜测（后者占了一多半）惶恐前行。
而指南针的起源和发展，至今仍然是一个谜。在这里说的只是一个推测罢了（中国古代四大发明之一。由于被西方对东方的传统偏见所影响，作者才出现了错误的认识———译者注）。13世纪上半叶，一个疆域空前广阔的大帝国在欧亚大陆产生了（东起黄海，西至波罗的海，一直到1480年还统治着俄罗斯），一个五短身材、眼睛斜视的蒙古人———成吉思汗就是这个帝国的统治者。当他横穿亚洲中部的茫茫荒漠，前往欧洲寻欢作乐时，手中肯定有一种类似指南针的东西。地中海水手们第一次看到指南针到底是在什么时候呢？我们今天很难说得明白，但是，我们可以肯定，地中海的船队很快就在这种被教会称为“魔鬼撒旦亵渎上帝的发明”的带领下，到这个世界的天涯海角去探访去了。
大凡这种带有世界意义的重大发明，其来历都有点模糊不清。当时去过巴基斯坦的雅法或法马古斯塔（塞浦路斯的一个地区———译者注）的人在返回欧洲时可能带回了一个指南针。他是从波斯商人那儿买到手的，而波斯商人则是从一个刚从印度返回的人手中得来的。在港口的啤酒屋里，这个消息很快就传开了，对这个被撤旦施了魔法的奇妙小针，人们都想一睹为快。据说，无论你走到什么地方，这小针总能告诉你哪儿朝北。当然，人们不敢相信这是真的。
可是，不管怎样，很多人还是托朋友下次去东方时也给自己捎一个指南针回来，而且还先预付了定钱，于是，半年之后，这些人自己也有了一个指南针。撒旦的魔力果真灵得很呢！从此，每个人都想有一个指南针，他们急盼大马士革和士麦那（今土耳其西部沿海港口伊兹密尔港———译者注）的商人从东方购回更多的指南针。
于是，威尼斯和热那亚的仪表制造商也考虑制造这玩意儿了。几年之后，这个带玻璃盖的小金属盒就普及了，它也就变作了一件平常的玩意儿了，可没人想到它的存在实在值得大书一笔。关于指南针的来历，就说到这儿吧，还是让它重返它那神秘世界中去吧！
自从第一批威尼斯人在这根灵敏的小针带领下从他们的浅海峡航行到了尼罗河三角洲以来，人类对指南针的认识提高了很多。比如，人们发现它并不总是指向正北，有时向东偏一点，有时向西偏一点———在专业术语上，这种差别就是所指的“磁差”。由于南北磁极与地球南北极不在同一点，而是相差数百英里，这就导致磁差的产生。南磁极在南纬73°，东经156 °的交叉点上。北磁极在加拿大北部的布西亚岛（1831年詹姆士。罗斯爵士首次登上这个岛）（詹姆士。罗斯，英国海军军官，1800—1862，曾在北极和南极洲作过磁力测量———译者注）。
由于磁差的存在，对一个船长来说，仅有罗盘还不够，还得要有航海地图，以便了解世界各地的不同磁差。这就涉及到航海学了，而航海学是门很复杂很高深的学问，绝非寥寥数语就能说明白的。这部作品不是航海手册，我只希望你能知道———指南针传入欧洲是在13世纪和14世纪，航海因它的推动不再依赖侥幸的猜测和痛苦而复杂的计算，而变成了一门有据可循的科学。而这还只是一个开端。
现代人对自己的航向能够知道得很清晰，或是向北，或是北偏东，或是北—北偏东，或是北—东偏北……或是罗盘上所指示的32个方位中的任何一个。而中世纪的船长在茫茫大海中辨别方位时，他只有两件工具可资借助。一件是测深绳。测深绳几乎是同航船一起问世的。它能够测量出海洋任何一点的深度。假如船长有一张他们目前航行的海图，上面标明了这片海洋的不同深度，测深绳就会告诉他这片水域的情况，进而确定航船方向。
沙漏另一件是测速器。最原始的测速器是一块木片，把它从船头抛入水中，然后仔细观察船尾通过这块木片共花去了多长的时间，由于船的长度是已知的，在得出船经过某一个固定点的时长，就可以推算出船的航速。后来，绳子取代了木片。这种绳子很长很细也很结实，预先按照固定长度打上一个个的绳结，并把一块三角形木片系在它的一端。将绳子投入水中之时，并打开沙漏。沙子从瓶中漏干之后（当然预先知道沙漏的时间长度，一般为两三分钟），就把绳子从水中拉起来，数出在沙子从一个瓶漏到另一个瓶中的这段时间内有下水的绳结多少个。一个绳结代表一海里，于是，就能够得知在这段时间里船开了多少海里，从而算出船的航速。
但是，船长只清楚航速和航向还不够，因为他最精确的计算随时都有可能会被洋流、潮汐和风打乱。所以，即使在指南针传入很久之后，任何一次通常的大海航行都可能还是一次最冒险的经历。于是，那些想在理论上把这一问题解决掉的人认识到，要改变这种局面，就必须为在海上航行的船寻找到一个新的物体，来替代教堂上的尖顶。这绝对不是玩笑。
教堂上的尖顶、海滩沙丘上的树冠、堤坝上的风车以及沿岸的狗叫声，这些物体都曾在航海史上扮演了重要的角色，因为它们是固定的物体，就能作为参照物，无论海上发生什么，它们总还在那儿。有了这些参照物，水手们就能够把自己的方位推算出来。因为他记得上次曾路过这里，然后就告诉自己：“我必须继续向东航行。”当时的数学家（这是一群天才，尽管他们掌握的是不充足的信息，使用的是不精确的仪器，但是却能在数学领域取得同前人一样出色的成就）对这个问题的关键所在很清楚，就是要找到一个本质性的“参照物”来替代那些人工的“参照物”。
从哥伦布横渡大西洋之前200年起，这项工作就动手进行了，但至今日仍然没有完成。无线报时系统、水下通信系统和机械操舵装置在今日的航海中已应用起来了，老舵手们几乎被这些工业时代的巨作扫进了历史的垃圾堆。假如你置身一个高塔之下，而这个高塔是建在一个巨大的球体表面，一面旗帜正飘扬在高塔的顶部，只要你站在那儿不动，你会发现，这面旗帜就处在你的头顶正上方。如果你从高塔下走开，旗帜就会在你的视野里形成不同的角度，这个角度由你与高塔之间的距离所决定。一旦找到了这个“固定点”来当参照物，问题一下子就简化了许多。这只不过是一个计算角度的问题，早在古希腊时代，人们就已熟谙此术了。
对三角形的边角关系，古希腊人掌握得很熟练，这为三角学的发展奠定了坚实的基础。角度问题把我们带入到了这一章中最艰深的部分，准确地说，是这部作品最为深奥难懂的一段———经度和纬度的确定问题。纬度的确定比经度的确定早了好几百年。表面上看来，确定经度似乎要比确定纬度简单，可是古人没有计时仪器，确定经度的确是难于上青天。而纬度，只要仔细地观察和细心地计算就能够确定下来，因此，人类就较早地解决了这个问题，上述只是基本的概况。
假如你想当一名水手，你就得上一所专业学校，花几年时间学习怎样作这些必要的计算，然后，再经过二三十年的磨练，当你谙熟所有的工具、表格和海图，能够驾驭船员纵横四海之后，你也许会被船主聘为船长。当然，你如果无这样的雄心壮志，你就无需去学这些复杂繁琐的算术，所以，对这一章的简短，请勿介意，我只是谈了一些概况而已。因为航海学几乎完全是一种计算性的科学，所以，直至欧洲人重新发现了三角学，航海理论才有了巨大的突破。
尽管古希腊人曾给这门科学奠定了坚实的基础，但是在托勒密（古埃及亚历山大城的著名地理学家）逝世之后，三角学就被视为一门精密而复杂、又过分奢侈的学问，这门不易掌握的科学被人们抛到了一边，渐渐地遗忘了。
然而，印度人和后来北非和西班牙的阿拉伯人并无这样的顾虑，这份没人要的古希腊遗产被他们正大光明地保存了下来，并继续加以发扬光大。“zenith”和“nadir ”这两个阿拉伯语中的专业术语就充分说明，当欧洲学校再次把三角学排进学生的课程表时（大约在13世纪），它已不再是基督教的遗产，而变成了伊斯兰人的财宝。
但此后的300 年里，欧洲人急起直追，迎头赶超，后来居上。虽然他们这时再次懂得了怎样计算角度，如何解决三角形问题，但发觉自己又面临了另一个难题———如何寻找到一个远离地球的固定点，能取代教堂的尖顶来充当参照物。
这个崇高的荣誉戴在了北极星的头上，北极星变成了最值得信赖的航海参照物。因为北极星距离人类那么遥远，所以，它看上去好像就是静止不动的；另外，它很容易辨认出来，一旦迷失了方位，纵然是最笨的捕虾者也能找出北极星的方位来。只要沿着北斗七星最右边两颗星的直线方向去寻找，北极星就会进入人的视野。当然，太阳也是一个不变的参照物，可科学还没有把太阳的运行轨迹测算出来，因此，只有最博学的航海者才有能力求助于太阳。
在人们被迫接受了“地球是扁平的”这一理论的那个年代，很必然，全部的算术都无可奈何地同客观真实相背离。
（早期地球仪的制作过程是这样的：先印刷出狭长的三角形图块，然后将这些图块剪下来，粘贴在木球上。德国最有名的地球仪制作者，是纽伦堡学者琼汉恩斯·肖纳。他在16世纪早期制作的两个地球仪保存至今。以下所展示的三角形图块，是1540年从乔治·哈特曼制作的地球仪上复制下来的样品。）
到16世纪初，终于结束了这种尴尬局面，圆球理论取代了圆盘理论。地理学家也终于得以主持真理，让地理以本来面目示人。首先，地理学家用一个平面（这个平面同连接南北极的中轴线垂直）把地球平均划分成南北两部分，分界线就叫赤道，赤道至南北两极的距离一样长。
接着，他们又把赤道与两极之间均分为90等份，这样，90条平行线（由于地球是圆形的，所以，每一条平行线都是一个圆圈）平均地分布在赤道与两极之间，每条线之间的距离为极点至赤道距离的九十分之一，是69英里长。然后，这些圆圈被地理学家编上了号，从赤道起，直至极点，赤道是0 °，极点是90°。这就是纬度（如图所示）。所以，纬度的确立是地理学一大进步的标志。
不过，即使这样，航海仍然是很危险的。在所有船长都知道计算纬度之前，为了搜集与太阳运行有关的数据，为了把太阳每年每月每天在每一个地点的准确方位记载下来，一代又一代的数学家和航海者倾尽了心血。最终，任何一个较聪明的航海者，只要会读书识字，就能在极短的时间内判断出自己的位置在北纬几度（赤道以北的纬度称北纬，以南称南纬）或者南纬几度，简而言之，就是他距极点和赤道多远。过去，海船越过赤道到南半球航行很不容易，因为北极星在南半球是看不见的，这样，船就失去了导航的参照物。这一问题最终被科学解决了。
到了16世纪末，航海者就再不必为纬度问题而困惑了。但是，经度问题还悬而未决（你应当知道，经线与纬线垂直）。人类把这个谜团成功地解开又花了两个多世纪。在确定纬度时，科学家们是以南极点和北极点这两个定点为基准的。他们说：“它们是永远固定不变的，这就是人类的‘教堂尖顶’。”
但是，地球既无东极点也无西极点，地轴也不在那个方向。当然，子午线，即穿过两个极点，环绕整个地球南北方向的圆圈，人们能够画出无数个。但是，该把哪一条子午线定为“本初子午线”，作为东西半球的分界线呢？因为有了这条线，水手们就可说：“我现在位于本初子午线以东（或以西）100 英里。”
由于在许多人的传统念中，耶路撒冷作为世界中心是根深蒂固的，他们就要求把穿过耶路撒冷的经线定为本初子午线来划分东西半球，即纵向的“赤道”。但是，这个计划因民族的自尊而破产了，因为，各国都想把本初子午线据为己有，让世界从自己的首都开端。即使在现在，人类自认为自己的胸襟已开阔了很多，但分别把本初子午线定在柏林、巴黎和华盛顿，仍然分别在一些德国、法国和美国的地图出现。
经线的确定最终结果呢，穿过格林威治的那条经线被选定为本初子午线，作为东西半球的分界线，这是因为英格兰在17世纪（经度确定的年代）为航海学的发展做出了突出的贡献，又因为当时的航海业都是在1675年建立于伦敦附近格林威治的英国皇家天文台的监管之下。
这样，航海者在经度上就有了“教堂尖顶”，但还面临一个问题：身处浩瀚的大海之中，他们将怎样把自己与格林威治经线之间的距离确定下来呢？为了最终解决这一问题，1713年，英国政府成立了“海上经度确定委员会”。为了奖励那些能使人类在茫茫大海上确定经度的最佳发明，这个专门委员会悬设了巨奖。10万美元，在两个多世纪前的确是一笔巨款，许多人为它而做出了努力。当这个委员会在19世纪上半叶解散时，对那些称得上“发明”的发明，它已发放了50多万美元的奖金。
现在，历史已把这些人的大部分努力遗忘了，时间也渐渐地淘汰了他们的发明成果。但是时至今日，在重奖之下诞生的两项发明仍具有它们的实用价值。这两项发明就是六分仪和天文钟。六分仪是一种复杂的仪器（这是一种小型的海上观察仪，能够夹在臂下，随身携带），利用它能够把各种角的距离测量出来。
中世纪简陋的观象仪、直角仪和16世纪的象限仪（四分仪）是这个发明的直接来源。如同全世界在同一时间里探求同一个问题时经常发生的情况那样，有三个人都声称自己是六分仪的最先发明人，为了这个荣誉而苦苦相争。对六分仪的问世，航海界表现出来了兴奋，但与他们对天文钟的兴趣相比，这个兴奋就显得很温和了。
约翰 哈里森的经线仪天文钟是一种精确可靠的计时装置；它1735年诞生，比六分仪迟了4 年。天文钟的发明者约翰。哈里森是一个制造钟表的天才（当钟表匠之前他还做过木匠活呢）。这个天文钟计时很准确，能够以任何一种形式在世界上任何一个地方准确地报出格林威治时间，而且天气变化对它不产生干扰。这是由于在天文钟里，哈里森增加了一个装置，这装置叫做“补偿弧”，它能够对平衡簧的长度作出调整，来适应因温差而引起的热胀冷缩，因此，温湿度的变化对天文钟没有任何影响。
在经历了漫长而且不体面的讨价还价之后，哈里森最终在他去世前三年（1773年）拿到了10万美元的奖金。今天，一艘海船只要随船携带了一只天文钟，无论它航行到了哪儿，都能准确地知道格林威治时间。由于每24小时太阳就围绕地球运转一圈（其公转方向与地球自转方向正好相反，但从方便的角度出发，我采用了一样的表述方式），每一小时经过15°经线，所以，只要晓得航船的当地时间和格林威治时间，就能够通过两个时间的差而求出航船与本初子午线的距离了。
举例来说：假如航船所在位置的当地时间为12点，格林威治时间此时为下午2 点，而太阳每小时要经过15°经线，那么，航船与格林威治的距离就是2 ×15°=30°。于是，就能在航海日志上记下：某年某月某日中午，航船抵达西经30°。1735年天文钟的发明是惊世骇俗的，可至今天文钟已渐渐丧失了它原有的重要地位。
现在，格林威治天文台每天中午都向全球整点报时，这样，天文钟就很快变成了一件奢侈品了。实际上，如果我们不怀疑领航员的能力，所有繁琐复杂的表格和费力耗神的计算都可被无线通讯毫不客气地抛进大海。人类将就此翻过最辉煌的一段航海历史，与所有关于勇气、耐心和智慧的航海传奇暂时告别。
未经勘测的茫茫海域再也不存在了，那种在惊涛骇浪之前，纵然是最优秀的水手也会刹那间就不知所措、迷失方向的岁月一去不再了。那个仪表堂堂手持六分仪的人将不再坐在驾驶室而是坐在船舱里，头戴耳机，问：“喂，楠塔基特岛（或者，”喂，瑟堡岛“），我现在的方位多少？”陆地上的领航员就会报告他目前所在的方位。
