观测是为了辨别方向，同时及时发现危险，所需要的设备分别是望远镜和指南针。

指南针可以辨别方向，而望远镜可以看到更远地方情况，一旦发现远处有风暴正在袭来，则可以及时躲避。

至于防卫需求，则是为了防止在海上遇到盗贼，一旦遇到海盗，所载的货物极有可能要被洗劫，所以，必须组织军队护卫，而船只上更要装载火炮，遇到海盗船只直接将其击沉。