关天培在1834年至1841年任广东水师提督期间，针对海防薄弱问题推行多项军事改革，涉及防御体系、训练制度及武器装备等领域。

一、炮台防御体系升级

关天培主持修建并加固虎门要塞群，形成三层交叉火力网。以下为主要炮台改造对比：

二、水师训练制度革新

1. 实战化练兵：每月组织两次实弹射击演练，要求火炮装填速度提升30%
2. 奖惩机制：设立「水操赏银」奖励优秀官兵，淘汰体能不达标者
3. 专业分工：将水兵细化为炮手、舵工、瞭望等7个专业岗位

三、武器装备更新

引进葡萄牙造5000斤岸防重炮替换明制老旧火炮，同步改良弹药配比：

• 实心弹占比从80%降至50%
• 新增链弹、霰弹等特种弹种
• 战船加装火攻船20艘

四、战术与防御体系创新

编撰《筹海初集》规范战术标准，首创「以守为战、以逸待劳」防御策略：

• 建立潮汐观测制度，利用水文条件布防
• 设计「正兵守隘、奇兵袭扰」协同战法
• 制定《水师巡洋章程》明确舰船巡逻路线

五、后勤与协同作战机制

在虎门设立军械总局统一调配物资，建造火药仓储库12座，建立旗语、灯火信号系统实现要塞间实时联络，同时与地方团练建立联防预警机制。