永乐初年，为适应明朝海军日益频繁的远洋活动，永乐皇帝加强了对海军建设的投资力度。这时期对海上力量建设的加强主要集中在以下几个方面。
一是加强大陆基地的建设，确保卫所处于有效运行之中。永乐元年五月（1403年5月），镇海卫军张琬言：“浙言定海诸处实倭寇出没之地，今太仓当期冲要。本卫旧委官率舟师防御，然军士数少，加以四散下屯，设或遇警，无以备之。乞令苏州、镇海二卫原选虎贲士，以其半守护仓廒，其半与能干官员管领。增添舟船镇守海口冲要之处，庶凡寇至，无虞。”[1]永乐皇帝同意了张琬的建议，减少了屯田军士的数量，增加了战备值班人员，并且于九月辛丑（1403年10月12日）命浙江观海卫造捕倭海船36艘，[2]以加强浙江沿海警卫舰队的力量。永乐六年（1408年），为填补各卫所抽调下西洋官军所造成的人员缺额，补充卫所军兵人数，“复招岛人、蜑户、贾竖、渔丁为兵”，[3]以确保浙江海防不出漏洞。
此外，在山东半岛沿海海域，永乐皇帝还建立了海防守备营。其中永乐二年（1404年）建即墨营（今山东即墨），七年建登州营（今山东蓬莱）。到宣德四年（1429年），又建文登营（今山东文登）。3营互为掎角之势，下辖24个卫所，上隶于永乐六年建立的备倭都司，统管海防事宜。
二是重组远洋巡防舰队。远洋巡防舰队最初是在洪武七年春正月（1374年2月）组建的，当时朱元璋命靖海侯吴桢为总兵官、都督佥事于显为副总兵官，率领江阴、广洋、横海、水军四卫水师出海巡捕海寇。朱元璋死后，明朝陷入长达4年的内战之中，远洋巡防舰队的人员和船只也被交战双方抽来调去，损耗在各个战场上。到内战结束，舰队也就名存实亡了。朱棣即位后，为重建朝贡体制，向海外宣布国威，于是重建远洋巡防舰队。永乐六年十二月（1408年12月），永乐皇帝“命丰城侯李彬充总兵官……统帅官军自淮安沙门岛缘海地方剿捕倭寇。命都指挥罗文充总兵官，指挥李敬元充副总兵官，统帅官军自苏州抵浙江等处缘海地方剿捕倭寇。如与丰城侯会合，听丰城侯调遣”[4]。命令下达后，“柳升、陈瑄、李彬等率舟师分道沿海捕倭”[5]。十二月庚子（1409年1月12日），又“命都指挥姜清、张真充总兵官，指挥李珪、杨衍充副总兵，往广东、福建。各统海舟五十艘，壮士五千人，缘海提备倭寇。如与丰城侯，仍听丰城侯调遣”[6]。这样，在永乐六年十二月底的时候，朱棣完成了远洋巡防舰队的重组，并从编制体制上强化了对沿海各省海岸警卫舰队的控制和管理，明朝海军恢复了“远洋—近海—岸基”的三层防御体系。(www.xing528.com)
三是增设前进基地——沈家门水寨，以适应海军远洋活动的需要。永乐五年（1407年）郑和一下西洋回国后向永乐皇帝建议，要求调集官兵和舰船于沈家门建立水寨，[7]作为下西洋舰队的补给基地，建议得到了同意。于是在永乐七年（1409年），朱棣命令海宁卫和澉浦、乍浦二千户所的官兵舰船尽数“赴沈家门立水寨防守”，并拆除原先该防区内用于报警的烟墩。这一措施虽然方便了远洋舰队的活动，但却使浙江沿海的防御出现了纰漏。由于“撤去烟墩”，“尽拘军船赴沈家门立水寨防守”，[8]导致“倭寇乘虚连年纵掠”[9]，“自是，屡患倭寇”[10]。
到了宣德年间，随着安南的独立和郑和第七次下西洋任务的结束，明朝的海军战略开始呈现内缩迹象。这时期，海军的海外作战任务急剧减少，近海防御任务增加。加之沈家门水寨“去海盐千里，不能救援，民甚苦之”。遂撤销了沈家门水寨，重新恢复洪武时期的设置。[11]
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