深水潜艇模拟器是以潜艇运动数学模型为基础，结合艇员的实际操作过程，利用虚拟现实仿真技术在计算机上生成逼真的海洋环境和操纵训练环境，模拟潜艇车、舵、水、气等操纵装置的操纵过程和潜艇的操纵运动过程，再结合半实物操纵模拟台，可实现对操艇人员进行潜艇操舵、均衡、潜浮和悬停等航行操纵的模拟训练和评估，提髙培训效率、降低训练成本和风险，同时减轻训练对环境造成的影响，满足艇员在正常工况、特殊工况和应急工况下的训练需求，对于提高艇员的正常操纵水平和应急操纵能力具有十分重要的意义。
1. 深水潜艇模拟器构建
深水潜艇模拟器为实现潜艇操纵训练、系统方案论证、性能评估和预测等功能，采用基于实时网络的开放式系统架构和模块化软件设计理念,建立分布式交互仿真的系统体系，便于系统的适应性修改和重组。深水潜艇模拟器由操纵模拟台与潜艇操纵训练模拟系统组成。
1.1 操纵模拟台
操舵、均衡、悬停、潜浮操纵模拟台作为训练操作的直接对象，在设计时要求其功能和操作感受与实艇装备基本一致，因此，对操纵台上的各控制和显示面板均采用模块化设计，除操纵手柄或操作旋扭外，各按键、键盘、显示仪表等均由虚拟技术实现，以便于进行灵活的配置和重组。执行机构模拟器和传感器模拟器由软件实现，其仿真模型可以进行选择和配置。
操纵模拟台的虚拟面板、虚拟仪表釆用GDI+工具实现，显示信息通过网络通讯实时更新。GDI+提供的主要功能有矢量图形输出、光栅图形输出和文字排版等。同时具有渐变画刷、独立的路径对象、矩阵对象、区域和多格式图片支持等特点。运用GDI+绘制图形时，图形要素的轮廓平滑，显示效果好。此外GDI+可将绘制轮廓、填充内部相分离，因此绘制填充轮廓时显得更加灵活。通过设置光滑绘制模式实现虚拟仪表的高质量、髙精度显示。对于多层刻度表盘的不同数据显示，通过采用双缓存技术提高图像绘制效率，避免屏幕闪烁。
1.2 潜艇操纵训练模拟系统
作为深水潜艇模拟器的核心，潜艇操纵训练模拟系统由虚拟操纵模拟子系统、运动模拟及评估子系统及视景生成子系统等部分组成。
1.2.1 虚拟操纵模拟子系统
虚拟操纵模拟子系统主要模拟潜艇操纵控制设备的操纵控制功能，实现操舵、均衡、潜浮、悬停等人工和自动控制，模拟实现航机、阀、主机等控制执行机构的控制过程，由操舵模拟台、均衡操纵模拟台、悬停操纵模拟台、潜浮操纵模拟台、执行机构模拟器、传感器模拟器实现；
1.2.2 运动模拟及评估子系统
运动模拟及评估子系统主要实现训练模式设定、潜艇六自由度运动实时模拟、训练数据记录及训练效果评估等功能，由潜艇运动模拟器及仿真管理计算机实现；
1.2.3 视景生成子系统
视景生成子系统用于生成并显示潜艇六自由度运动的二维图文显示及三维姿态和海洋环境等视景显示，同时能够设置天气、能见度以及其它环境参数，由视景生成与显示装置实现。
二维态势显示主要是以图文的方式显示潜艇运动参数、操纵控制参数、仿真过程参数等。
三维视景显示以视景仿真数据库为基础，通过技术逼真的生成潜艇水面和水下运动、发射武器等场景。包括水下环境模拟、通过光照和参照物等方式逼真的模拟潜艇水下航行效果、运动产生的泡沫、发射武器效果、潜艇运动的三维轨迹特效、显示潜艇的姿态等。
2. 深水潜艇模拟器的主要功能功能
深水潜艇模拟器的主要功能主要包括操纵控制、实时模拟、仿真状态设置、考评、可视化显示等。
2.1 操纵控制
潜艇操纵控制装备的操纵控制功能：包括航向操纵控制、深度操纵控制、均衡控制、悬停控制功能及故障和危险状态报警等；
2.2 实时模拟
控制执行机构（舵机、阀门、主机电机等）的操纵过程实时模拟及传感器信号（深度传感器、倾角传感器、综导信号、惯导信号等）实时模拟功能；
2.3 仿真状态设置
实现潜艇六自由度运动实时仿真和仿真状态设置、故障状态（舵卡或进水）设置及实时仿真功能等；
2.4 考评
仿真运行管理与训练效果评估功能：包括任务规划、训练科目设置、仿真过程管理和实时监控、仿真过程的记录与回放、训练结果的分析和评估等；
2.5 可视化显示
可视化信息显示功能：实现训练场景的二维态势显示和三维姿态和海洋环境等视景显示，控制和运动参数实时显示等。
深水潜艇模拟器通过构建了潜艇操纵控制系统的仿真环境，采用半实物仿真模拟的方式，不仅准确逼真地实现潜艇各种状态下的操纵训练仿真，也可以为操纵控制系统的顶层设计和性能优化的仿真提供平台。
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