大型船舶駕駛操縱模擬器是基于分布式技術(shù)、三維圖形圖像模型、視景投影技術(shù)、數(shù)學模型和實物模型五大核心技術(shù)設(shè)計開發(fā)的覆蓋整個培訓過程(教學、學習、練習和考核)的培訓系統(tǒng)。主要用于設(shè)備的操作培訓、協(xié)同規(guī)程培訓和邏輯分析能力培訓�？梢詫Υ凹昂叫羞^程進行三維可視化仿真，進而進行可視化研究或培訓，大大提高了試驗或訓練效率。
船舶駕駛模擬系統(tǒng) 應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)的船舶操縱訓練模擬器通過模擬各種船型的操縱環(huán)境，使船員通過虛擬的三維海洋視景、六自由度的仿真運動和船舶聲音信號等獲得類似于實船操縱的經(jīng)歷，且不受時間空間條件限制，是一種非常有效的教學培訓手段。
一、船舶駕駛模擬器的應(yīng)用領(lǐng)域
1、操作訓練:可進行單船航行操作訓練、團組配合與船舶安全航行、港口、狹水道、內(nèi)河與開闊海域的船舶引航訓練;
2、方案論證:可進行船舶結(jié)構(gòu)布局方案論證等;
3、故障訓練:通過對航行過程中常見故障以及較少出現(xiàn)的各種故障的模擬，對船員進行故障的診斷、排除和維修訓練;
4、海事分析;
5、海上搜救訓練；
6、駕駛員在航海模擬器上進行進出港和航海訓練時，可以人為地設(shè)置各種故障和特殊情況，以培養(yǎng)駕駛員處置故障和特殊情況的能力。
二、船舶操作駕駛模擬器的組成：
通用船舶模擬器一般由仿真計算機、船舶模擬駕駛艙、運動仿真平臺、視景仿真系統(tǒng)、操縱負載系統(tǒng)、噪聲模擬系統(tǒng)等組成。
1、仿真計算機： 它是船舶模擬器的主要組成部分。通過編寫程序的方法來描述船舶各系統(tǒng)的數(shù)學模型。
2、模擬駕駛艙：它與真實船舶駕駛艙相似，艙內(nèi)設(shè)有儀表、指示燈、開關(guān)按鈕和操縱手柄。駕駛員根據(jù)儀表指示和外景顯示操縱模擬器。艙內(nèi)儀表也可根據(jù)需要開發(fā)成虛擬儀表。
3、運動仿真系統(tǒng)：它給駕駛員以運動感覺。運動仿真系統(tǒng)一般通過六自由度運動平臺提供 “航行”過程中模擬器垂直、水平、橫向、俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航六個角運動的感覺。運動基座由大功率伺服系統(tǒng)驅(qū)動，驅(qū)動信號由計算機計算形成。
4、視景仿真系統(tǒng)：它給駕駛員提供機艙外視覺景象。隨著模擬器的“航行”位置和“航行”狀況的變化，在模擬艙前顯現(xiàn)相應(yīng)的船外景象，包括港口、海浪、天空、船只航行尾跡等。視景仿真系統(tǒng)一般由視景生成計算機和視景顯示系統(tǒng)組成。虛擬視景通過視景建模、視景特效開發(fā)、交互開發(fā)完成虛擬場景的交互顯示。視景顯示系統(tǒng)一般通過投影顯示系統(tǒng)實現(xiàn)。
5、操縱負載系統(tǒng)：駕駛員在操縱舵輪、車鐘手柄等操縱機構(gòu)時，操縱負載系統(tǒng)給駕駛員以操縱負載力的感覺。這些負載力隨操縱機構(gòu)的行程大小、航行速度等參數(shù)的變化而改變。操縱負載系統(tǒng)通常采用力伺服系統(tǒng)。
6、噪聲模擬系統(tǒng)：噪聲模擬系統(tǒng)主要用來模擬船舶模擬器航行、發(fā)動機和外部環(huán)境的音響效果以及乘員與控制臺間的語音通訊。
