郑和下西洋携带航海仪器有哪些？

公元1412年12月18日，明成祖朱棣决定令郑和进行规模更大的一次远航。在这一次远航中，郑和最远抵达了红海沿岸和非洲东海岸。较之几百年后欧洲的航海行动，郑和的远航从规模和设备都远远领先。这是建立在中国古代千年的航海经验基础上的。（www.hi1718.com）可以来从郑和下西洋所用的仪器设备来感受古代中国人先进的航海经验。

大家知道，在人类步入航空和航天时代之前，航海是人类科技成就的集纳点，航海科技的水平反映出一个时代科技发展水平高低。今天，海洋技术仍然是高技术领域。郑和下西洋的辉煌，就反映了我们民族在世界文明史上独领风骚的科技成就。最能代表和体现郑和下西洋航海技术，主要表现在三个方面：

1、天文航海技术

中国很早就可以通过观测日月星辰测定方位和船舶航行的位置。郑和船队已经把航海天文定位与导航罗盘的应用结合起来，提高了测定船位和航向的精确度，人们称“牵星术”。用“牵星板”观测定位的方法，通过测定天的高度，来判断船舶位置、方向、确定航线。这项技术代表了那个时代天文导航的世界先进水平。

2、地文航海技术

郑和下西洋的地文航海技术，是以海洋科学知识和航海图为依据，运用了航海罗盘、计程仪、测深仪等航海仪器，按照海图、针路簿记载来保证船舶的航行路线。航行时确定航行的线路，叫作针路，罗盘的误差，不超过2.5度。

3、《郑和航海图》

《郑和航海图》得以传世，多亏明代晚期作者茅元仪收录在《武备志》中。原图呈一字形长卷，收入《武备志》时改为书本式，自右而左，有图20页，共40幅，最后附“过洋牵星图”二幅。海图中记载了530多个地名，其中外域地名有300个，最远的东非海岸有16个。标出了城市、岛屿、航海标志、滩、礁、山脉和航路等。其中明确标明南沙群岛（万生石塘屿）、西沙群岛（石塘）、中沙群岛（石星石塘），1947年民国政府内政部以郑和等命名南海诸岛礁，纪念这位伟大的航海家。

《郑和航海图》是世界上现存最早的航海图集。该图与同时期西方最有代表性的波特兰海图相比，《郑和航海图》制图的范围广，内容丰富，虽然数学精度较其低，但实用性胜过波特兰海图。英国李约瑟在《中国科技史》一书中指出：关于中国航海图的精确性问题，米尔斯（Mills）和布莱格登（Blagdon）曾作了仔细的研究，他们二人都很熟悉整个马来半岛的海岸线，而他们对中国航海图的精确性作出了很高的评价。

郑和下西洋折射出的中国先进航海科技光辉，表现了中国古代人的伟大智慧，从而创造了郑和下西洋的伟大航程。

这里的航海仪器主要提到了航海罗盘、计程仪、测深仪等。世界上最早利用指南针进行海上导航的是11-12世纪之交的北宋海船。航海罗盘指南针也叫罗盘针，是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器(司南)。这样大规模的远海航行之所以安全无虞，端赖航海罗盘的忠实指航。郑和的巨舰，从江苏刘家港出发到苏门答腊北端，沿途航线都标有罗盘针路，在苏门答腊之后的航程中，又用罗盘针路和牵星术相辅而行。航海罗盘为郑和开辟中国到东非航线提供了可靠的保证。就世界范围来说，航海罗盘在航海上的应用，导致了以后哥伦布(约1451－1506)对美洲大陆的发现和麦哲仑(约1480－1521)的环球航行。这大大加速了世界经济发展的进程，为资本主义的发展提供了必不可少的前提。

计程仪是计量船舶航程的航海仪器，也是推算航迹的基本工具之一。有些计程仪也指示速度。早期船舶上装的是转轮式计程仪，通过测量海水流速，测得船舶航速，再通过计时装置得到航程。现代船舶上广泛使用电磁计程仪，利用电磁感应原理，测得船舶的航速和航程。航海计程古代用流木法3世纪中国三国时代东吴万震的《南州异物志》记载：在船头把木块投入海中，然后向船尾跑去，其速度要与木块同时从船头到达船尾，以测算航速和航程。

16世纪初荷兰的流木法是用计量流木通过一个船长的时间来核算航速和航程。稍后，在一个较长的时期内使用沙漏计程法。此法是利用一个14秒或28秒的沙漏计计时，另以木板一块连接绳索一根，在绳索上等距打结，两结之间称为一节。如用14秒沙漏计,两结之间距离为23英尺7.5英寸。观测每14秒内放出的节数,即表示船舶每小时航行的海里数（1海里约等于6076英尺）。因此,至今船舶航速单位仍称为节（1节=1海里/小时）。19世纪出现近代计程仪。后来得到广泛使用的有梅西式和沃克式拖曳计程仪。20世纪30年代出现萨尔式水压计程仪和契尔尼克夫式转轮计程仪。50年代出现电磁计程仪。以上各种计程仪均系测量船舶相对于水的航速和航程，只有根据水的流速和流向加以修正，方能求得船舶相对于水底的航速和航程。50年代出现的多普勒计程仪和70年代制成的声相关计程仪，在一定水深内可以直接测量船舶相对于水底的航速和航程，使计程仪发展到一个新的水平。

近代计程仪主要由测速部分和指示部分组成。测速部分用以检测和放大船舶航速信号或航程信号；指示部分用机械或电气形式显示船舶航速或航程，再通过积分或微分方法显示航程或速度。不同类型的计程仪的工作原理和性能如下所述。

①拖曳计程仪。利用相对于船舶航行的水流，使船尾拖带的转子作旋转运动，通过计程仪绳、联接锤、平衡轮，在指示器上显示船舶累计航程。这种计程仪线性差，高速误差大，受风流影响大，操作不便，但性能可靠，有的船舶作为备用计程仪。

②转轮计程仪。利用相对于船舶航行的水流，推动转轮旋转，产生电脉冲或机械断续信号，经电子线路处理后,由指示器给出航速和航程。这种计程仪线性好,低速灵敏度较高,但机械部分容易磨损。除小船应用外,已逐渐被淘汰。

③水压计程仪。利用相对于船舶航行水流的动压力，作用于压力传导室的隔膜上，转换为机械力，借助于补偿测量装置，将机械力转换为速度量，再通过速度解算装置给出航程。这种计程仪工作性能较可靠，但线性差，低速误差大，不能测后退速度，机械结构复杂，使用不便，渐被淘汰。[!--empirenews.page--]

④电磁计程仪。通过水流（导体）切割装在船底的电磁传感器的磁场，将船舶航行相对于水的运动速度转换为感应电势，再转换为航速和航程。其优点是线性好，灵敏度较高，可测后退速度，目前使用最广。

⑤多普勒计程仪。利用发射的声波和接收的水底反射波之间的多普勒频移测量船舶相对于水底的航速和累计航程。这种计程仪准确性好，灵敏度高，可测纵向和横向速度，但价格昂贵。主要用于巨型船舶在狭水道航行、进出港、靠离码头时提供船舶纵向和横向运动的精确数据。多普勒计程仪受作用深度限制，超过数百米时，只能利用水层中的水团质点作反射层，变成对水计程仪。

⑥声相关计程仪。应用声相关原理测量来自水底同一散射源的回声信息到达两接收器的时移，以解算得相对于水底的航速和航程。这种计程仪可测后退速度，兼用于测深。水深超过数百米时也变成相对于水的计程仪，尚在改进中。

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