在广阔无垠的海洋上，船员们不仅是航行的驾驭者，更是智慧的创造者。他们凭借丰富的海上经验和精湛的技艺，发明了许多实用工具，为航行安全提供了有力保障。下面，我们就来盘点一下这些巧手的船员们如何用智慧点亮海洋，让航行更安全。
船用自动定位系统
在航海过程中，准确的位置信息对于船只的安全至关重要。为了解决传统定位方法（如使用星盘）的局限性，一位船员发明了船用自动定位系统。该系统利用全球定位系统（GPS）技术，通过安装在船上的接收器接收卫星信号，实时计算出船只的位置。相比传统方法，它具有定位快速、精度高、不受天气影响等优点。
import math
# 假设我们已知卫星A和卫星B的经纬度以及船与卫星A和卫星B的观测角度
satellite_A_lat, satellite_A_lon = 35.6895, 139.6917 # 东京的经纬度
satellite_B_lat, satellite_B_lon = 35.6895, 139.6917 # 东京的经纬度
angle_A, angle_B = 45, 60 # 观测角度（度）
# 将经纬度转换为弧度
satellite_A_lat_rad = math.radians(satellite_A_lat)
satellite_A_lon_rad = math.radians(satellite_A_lon)
satellite_B_lat_rad = math.radians(satellite_B_lat)
satellite_B_lon_rad = math.radians(satellite_B_lon)
# 根据观测角度计算船与卫星之间的距离
distance_A = 200 # 假设距离为200海里
distance_B = 300 # 假设距离为300海里
# 使用余弦定理计算船的位置
x = (distance_A * math.cos(math.radians(angle_A)) + distance_B * math.cos(math.radians(angle_B))) / (2 * math.cos(math.radians(angle_A - angle_B)))
y = math.sqrt(distance_A**2 + distance_B**2 - 2 * distance_A * distance_B * math.cos(math.radians(angle_A - angle_B)))
# 将船的位置转换为经纬度
ship_lat = math.degrees(math.asin(y / distance_A))
ship_lon = satellite_A_lon_rad + math.atan2(x, distance_A * math.cos(math.radians(angle_A)))
print(f"船的经纬度：({ship_lat:.2f}, {ship_lon:.2f})")
智能波浪监测器
海洋中波浪的动态变化对船舶的航行安全有很大影响。为了实时监测波浪情况，一位船员发明了智能波浪监测器。该设备通过安装在船体上的传感器，实时采集波浪数据，并通过无线通信传输到船上电脑。船员可以随时查看波浪高度、周期等信息，从而采取相应的预防措施。
水密舱门自动检测系统
水密舱门是保证船舶在遇到故障时仍能保持稳定的关键部件。然而，传统的水密舱门检查需要人工操作，耗时费力。为了提高检查效率，一位船员发明了水密舱门自动检测系统。该系统利用声波和光电传感器，自动检测舱门的开闭状态和水密性能，确保舱门始终处于最佳状态。
结语
海上船员们用智慧和勤劳，不断发明出各种实用工具，为航行安全保驾护航。正是这些巧手的创造，让我们的航行更加安全、便捷。在未来的日子里，相信他们会继续为海洋事业贡献更多智慧。