走海路从大连到秦皇岛有200公里，走到一半我不知道该往哪走，怎么办？有什么准确的方式确定我距离秦皇岛还有多少公里么？

船舶导航是一个很系统的工程，主要导航方式有三种：

系统导航→有个声音时时刻刻在告诉你：你到西直门了，你到东直门，你到大前门了

惯性导航→你自己闭上眼睛默念：向前走了三步，左转，再走十五步
雷达导航→你闭着眼睛问一个睁着眼的人：我到哪了？我到哪了？

系统导航分为陆基和星基。星基就是利用卫星导航，全世界现在有四个星基导航系统：美国的GPS，欧盟的伽利略，俄罗斯的GLONASS，还有我大中华的北斗。

最通用的民用导航方式。基本原理就是利用卫星进行定位，获得船舶经纬度，再将坐标输入电子海图用以判断船舶现有的位置。

GPS是94年建成的，而船舶航行的历史已经有几百年了。在GPS出现之前是岸基导航，就是在航海范围内设置信号站，信号站不停的发射信号，船舶接收到多个信号站的信号并将其加以综合得到自己现有的位置。

下图是美国的陆基导航系统罗兰C的分布图

假设你迷路了，现在听到了你爸爸在喊你。他说“3点啦，3点啦，4点啦，4点啦”，当你听到他说3点了的时候你看看表，发现现在已经5点了，你就知道你跟他的距离是声速乘两个小时。

现在如果你知道爸爸在北京，妈妈在上海，老婆在西安。他们仨都在不停地报时，你根据这三个距离信息就能判断自己的位置了。

当然具体的陆基系统并不是简单的直线定位，而是双曲线定位。

陆基导航就需要修建大规模的信号站，我国在68年建设长河一号，87年建设长河二号。此前有美国的罗兰系统和奥米加系统。不过随着GPS的出现，现在陆基导航系统均以停止。

再看几张图：

这是台湾海峡，每一个彩色点都是一艘船。

渤海湾：

在靠岸的情况下船舶要考虑的不是找别人，而是如何不跟别人撞上。

这几张图都是各个港口的情况，也许有些误导倾向，对于各大洋上的情况就没有这么恐怖了。但是船舶是有航线的，就像汽车都要开在马路上一样。为了解释这个需要提到一个概念：恒向线。

通俗的讲，就是如果船沿着这条线行驶，指南针的角度是永远不变的。（有一本同名书籍《恒向线》，是讲述船员真实经历的，对远航感兴趣的一定要读一读。）

因为恒向线的特殊意义，所以航线在设计时都是沿着恒向线设计。但是全世界的港口就那么多，航线也是那么多，大家都沿着对应的恒向线去开的话就让航道显得格外拥挤了。

在这个GPS扮演了另一个角色：船舶避碰

要知道开船不像开车，你踩油门它就走。开船的操作是有延迟的，就像你踩了半天油门车纹丝不动，过了半天才慢慢起步，等到你发现速度太快了的时候踩住油门它又要好半天才能停下来。而且是越大的船这种延迟效应越明显。

所以有人对船舶碰撞事件特别不理解，明明那么大一片海，两个这么小的船居然还能撞上！原因就是因为船舶操纵的难度以及航道有限造成的。

为了避免船舶碰撞，国际海事组织要求在300吨以上的货船以及所有客船均安装AIS（自动识别系统）。AIS会经过VHF甚高频通信将船舶的位置、速度、以及船舶信息发送出去，像广播一样，用来提醒周围的船舶注意避让。GPS在里面扮演的就是定位的任务，并且通过时实定位来推测航速航向。

但是在港口附近，船舶太多了，已经无法自行决策，这里就需要VTS系统（船舶交通导航系统）介入。每个港口都有对应的VTS系统，VTS借由本港内覆盖的雷达信息以及各个船舶发送的AIS信号来统一调度各个船只。

这里还要提到一个职业：引航员

因为港内航道复杂，为了避免驾驶员不熟悉情况，港口还要派一名引航员上船引导驾驶。

尤其大船靠离船舶惯性大需要前后或者也有中间拖轮协作，这是需要引航员长期默契的，除了因为外轮对航道的不熟悉，更是为了避让的统一化，因为各航道区域引水大概属一个系统，方便交流。

在船舶靠港的最后阶段，GPS也是起到重要作用的，因为船长是看不到船离岸边还有多远的，所以就要根据GPS的定位来慢慢靠岸。

Editor：CNSG 参考文献