全球定位系统（GPS）的关键作用：GPS 是现代航海技术的核心组成部分，能够为船舶提供高精度的位置信息（精度可达米级甚至更高），使得船舶无论在大洋深处还是靠近海岸时，都能精准确定自己的位置。这对于船舶的航线规划至关重要，船长可以根据目的地和沿途的地理信息（如港口位置、海峡、暗礁分布等），利用电子海图显示与信息系统（ECDIS）结合 GPS 信息，制定出最优化的航线。在航行过程中，GPS 实时提供船舶的位置，确保船舶沿着预定航线行驶，误差控制在极小范围内。例如，在穿越繁忙的马六甲海峡时，精确的导航能帮助船舶避开众多岛屿和浅滩，顺利通过狭窄航道。

天文导航作为补充手段：尽管现代航海高度依赖电子导航设备，但天文导航依然具有不可替代的作用。在电子设备出现故障或者受到干扰的情况下，通过观测天体（如太阳、星星等）的高度角和方位角，利用航海天文历等工具，可以计算出船舶的位置。这种方法历史悠久且可靠性高，尤其在远洋航行中，为船舶导航提供了一种独立于电子设备的备用方案，进一步增强了船舶全球航行的可靠性。

卫星通信实现全球无缝连接：卫星通信系统使船舶能够在全球范围内与岸上的航运公司、港口管理部门、气象机构等进行实时通信。船舶可以及时获取最新的气象预报、海况信息、港口动态（如码头是否空闲、港口交通管制情况等），这对于船舶在全球不同海域航行时合理安排行程、避开恶劣天气和危险海域至关重要。例如，当船舶收到前方海域即将出现台风的预警时，可以提前调整航线，寻找安全的避风港。同时，船舶也可以将自身的航行状态、位置等信息发送回岸上，方便公司进行船舶调度和管理。

船舶自动识别系统（AIS）提升航行安全：AIS 系统能够自动向周围船舶和岸上基站发送本船的身份信息（如船名、呼号、船舶类型等）、动态信息（位置、航向、航速等）。在全球航行中，船舶可以通过 AIS 提前了解周围船舶的情况，有效避免碰撞事故。特别是在交通繁忙的国际航道和港口附近，AIS 提供的实时信息有助于船舶进行自动避碰决策或者为船员提供直观的交通态势图，辅助人工避碰操作，大大提高了船舶航行的安全性。

电子海图的全面覆盖与更新：电子海图能够提供全球各个海域的详细地理信息，包括水深、海底地形、障碍物、助航设施（灯塔、浮标等）的位置等。随着电子海图技术的不断发展，其覆盖范围越来越广，精度也越来越高。而且，电子海图可以通过网络进行实时或定期更新，确保船舶在全球航行过程中使用的海图信息是最新的。这使得船员能够提前了解陌生海域的情况，为安全航行做好充分准备。例如，当船舶进入北极等极地海域时，更新后的电子海图可以显示海冰分布情况，帮助船舶选择合适的航道。

航海资料的丰富性与时效性：航海通告、航海图书等资料为船舶全球航行提供了更全面的信息支持。航海通告及时发布海图的改正信息、助航设施的变更情况以及新的航海规定等。船员通过仔细研究这些航海资料，可以掌握全球不同海域的特殊航行要求，如某些国家领海的特殊交通规则、环保要求（如限制排放区域）等，从而确保船舶在全球各地的航行都符合当地的法规和安全标准。

电子设备故障风险：船舶高度依赖电子导航和通信设备，如 GPS 接收器、卫星通信终端、ECDIS 等。这些设备在复杂的海洋环境下可能会出现故障，例如，电子设备可能会受到电磁干扰、盐雾腐蚀、船舶振动等因素的影响。一旦关键设备发生故障，如果没有有效的备份措施，船舶将面临失去精确导航或通信能力的风险，这在全球航行中是非常危险的情况。

备份系统的局限性：虽然船舶通常会配备一些备份设备和手段，如备用的 GPS 接收器、传统的纸质海图等，但备份系统也存在一定的局限性。例如，备用 GPS 接收器可能使用相同的卫星信号源，当卫星信号受到干扰或者卫星系统出现故障时，备份设备也无法正常工作。纸质海图虽然可以作为电子海图故障时的应急手段，但纸质海图更新不及时可能导致信息不准确，而且在复杂的航行操作中（如频繁转向、精确定位等），使用纸质海图的效率远低于电子海图。

网络攻击威胁：随着船舶数字化程度的提高，其面临的网络攻击风险也在增加。船舶的导航系统、通信系统等都可能成为黑客攻击的目标。例如，黑客可能篡改船舶的 GPS 信号，导致船舶偏离航线；或者入侵船舶的通信系统，窃取船舶的航行数据、货物信息等敏感信息。在全球航行过程中，船舶可能会经过网络安全监管相对薄弱的海域，这增加了遭受网络攻击的可能性。

数据隐私保护难度大：船舶在全球航行中需要与多个国家和地区的机构进行数据交互，涉及船舶自身信息、货物信息、船员信息等大量隐私数据。不同国家和地区对于数据隐私的法律和监管要求各不相同，船舶在数据传输和存储过程中需要确保数据的隐私性，防止数据泄露。但由于船舶的网络环境复杂，数据隐私保护的难度较大。

导航与通信困难：在极地海域，由于地理环境特殊，传统的导航卫星信号可能会受到地磁干扰、极昼极夜等因素的影响，导致定位精度下降或者通信中断。例如，在北极地区，GPS 信号可能会出现多径效应，使定位出现偏差。同时，极地海域的通信基础设施相对薄弱，卫星通信信号覆盖可能存在盲区，这给船舶在极地地区的航行带来很大的困难。

海图与航海资料不足：极地和偏远海域的海图和航海资料往往不够完善。这些海域的水深测量、海底地形测绘等工作相对困难，导致海图上的信息可能不准确或者不完整。而且，这些海域的航海规定和特殊航行要求可能还在不断更新和完善过程中，船员获取最新的航海资料也比较困难。这使得船舶在进入这些海域时面临更大的安全风险。