遮蔽战场历来是破奴军惯用手段，破奴军水师在夜晚航行时也刻意减少了对灯火的使用。张大帅发明的水晶灯分别挂在前桅杆和后桅杆两侧，不时响起的清脆船钟声，让黑夜中航行的各船保持安全的距离。杨千图旗舰“镇远”号上前桅杆上还有四串信号水晶灯，每一列不同的灯亮代表不同的命令。“镇远”炮船采用封闭舵舱，在风暴中航行可使指挥航行的舰长和舵手不必分心。在舵舱中还有一个可移动水师测量位置的宝贝青铜铸造的八分仪，这个八分仪张大帅可是花了大心思，他在养病期间与金狼营算学天才李茂昌合作发明，并正式铸造运至“镇远”炮船。
张大帅后世那个灵魂并不懂航海，他只在电影和电视中见过航海利器六分仪的大致模样，对其具体操作原理也是一知半解。但张平安有构想，他实验工坊有人才储备，李茂昌这个算学天才就是他早年在教学格物入门时发现的孩子。李茂昌家是辽东西宁堡人氏与小罗天是同乡，只是李茂昌的父亲是西宁堡中一个不入流的书吏。罗天的父亲罗一贯在西宁堡被建奴包围前，把不能打仗的老弱妇孺放出城逃难。李茂昌随父母亲逃到了当时辽东重镇广宁，他们到了广宁不久就遇到了孙得功兵变，李茂昌父母都死在了乱兵的刀下。
好在张平安那时占领了广宁，失去父母四岁的李茂昌被破奴军收留没有饿死在街头。别看李茂昌岁数不大，却对数字有着天生的敏感。张平安那时精力充沛加之杂事不多，经常利用晚上的时间给金狼营孩儿兵们上课。上课的第一天，一个四岁的娃娃居然能理解阿拉伯数字，这就引起了张平安极大兴趣。随后是张平安讲什么这个李茂昌就能举一反三，他就成为了张平安重点培养对象。也就是三年时间，张平安肚子里那些东西就被掏空，随后，对算学非常感兴趣的李茂昌开始自学。
虽然李茂昌所做的学问有些冷门，依旧得到了张大帅鼎力支持，可以说是不但给人还给钱甚至给了一个小院就住在破奴城帅府不远。当破奴军成立水师时，张平安就交给了李茂昌为水师战船研究航海用测量仪器。当然了，张平安还是给李茂昌讲解了这个仪器的一个大概，然后让郑泰在京城买通钦天监监正，派人抄录了钦天监收藏的所有历法、天象记录文稿，交由李茂昌研究。经过数年时间，终于在“镇远”下水前铸造成功。八分仪的制造成功，离不开有两个必备之物，一个是望远镜另一个就是镜子。这俩物件都对平整和精度要求很高，好在张大帅早就在这两个东西上花费了大把的精力，镜子和望远镜是越做越精致。
只不过“镇远”号上的这个八分仪有些大，还不适合每艘战船配备，张大帅下令李茂昌继续研究小一点精度更高的六分仪，说是数年后或许能配备到每艘战船上。操作“镇远”号上八分仪的是张大帅秘密实验工坊千总张乐山，这人的身份有些黑得发亮，他既是李茂昌的师兄也是张大帅看重的学生。张乐山来“镇远”号上服役，是拿着张大帅亲笔任命函。张大帅给水师统领杨千图亲自写信交代，这个张乐山不属于水师也不属于征夷行营，是归我张平安直管。这次张乐山来“镇远”炮船服役，只负责帮水师进行航行定位以及测绘海图，还要带十几个水师参谋熟悉八分仪使用。要是张乐山在水师有个三长两短，你杨千图就等着挨鞭子吧！
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