舰船虚拟仿真训练系统融合了立体图形渲染、物理模拟仿真、自动化控制和数据通信等多项先进技术，通过创建逼真的虚拟海洋环境，来完成对驾驶员有关船舶操纵能力的训练，可全面提升其船舶操控技能。
舰船虚拟仿真训练系统采用相应的硬件设备和仿真模拟软件结合的方式来实现。
1. 硬件设备
硬件设备主要包括：宽屏多通道投影幕墙、驾驶操作台及两侧单机单桨全回转舵桨控制面板、教练员站系统、虚拟海洋场景系统、导航雷达系统、矩阵转换器、投影仪。
（1）组合式船舶驾驶操纵台，用于船舶操纵；
（2）教练员站系统，对港口工作船驾驶训练进行实时监控、指导以及训练方案设定；
（3）虚拟海洋场景系统，开发了大规模虚拟海洋场景，实现了不同海况、不同天气状态下虚拟海洋场景模拟。
（4）导航雷达系统，使得港口工作船驾驶模拟系统开发得更加逼真、完善。
（5）多通道视景处理及投影设备，用于生成并呈现三维视景效果。
（6）PLC，包括开关量控制模块、模拟量模块、以太网通信模块，完成船舶驾驶操纵数据采集与传递。
2. 仿真模拟软件
仿真模拟软件是舰船虚拟仿真训练系统的核心，主要包含船舶推进仿真系统、电子雷达导航系统、船舶监控报警系统、三维视景仿真系统以、教练员站系统及导航雷达模拟平台。
2.1 船舶推进仿真系统
船舶推进仿真系统为舰船驾驶模拟器视景仿真提供位姿信息，舰船虚拟仿真训练系统利用 MMG 分离建模思想建立舰船运动数学仿真模型，仿真模型分为船体受力模型、全回转推进系统模型、传动设备模型，船体受力模型最为复杂，分为 6 个自由度。采用工业仿真模块并根据真实舰船的基本参数，建立了舰船的“四自由度”数学运动模型，并分析了风、流作用力对船舶运动状态的影响。利用 UDP 通信协议接收来自数据库的车钟和螺旋桨偏转角并将计算的位姿信息传回到数据库。这些参数将被传递到视景仿真系统中实现舰船虚拟驾驶视景转换，同时也是对船舶运行状态监控的重要信息。
2.2 三维视景仿真系统
三维视景仿真系统可以模拟生成港口舰船各种训练环境场景，舰船驾驶人员可以从宽屏幕墙上得到训练时虚拟现实的驾驶舱外景象，如产生纵荡、首摇等视觉变化效果，模拟工作船航行过程中的海面、岛屿、天气、其他船舶变化，产生身临其境的感觉，更好的实现舰船驾驶模拟器避碰仿真。
2.3 船舶监控报警系统
船舶监控报警系统能够将船舶运行状态参数实时直观的反映出来，并根据参数值判断船舶运行状态，确保船舶正常运行。
2.4 教练员站
教练员站是整个港口工作船驾驶模拟器系统的控制中心，通过教练员站实施对整个船舶驾驶模拟训练观察的设计和控制，包括训练环境的设定、训练模式的选择、监控与重放等功能。
2.5 导航雷达模拟平台
导航雷达模拟平台使得港口工作船驾驶模拟系统开发得更加逼真、完善；系统中通过虚拟现实技术中的包围盒与碰撞检测方法，实现了港口工作船驾驶模拟器在狭窄航道、港口与拖带船舶、港口码头的碰撞检测，从而达到对港口工作船驾驶操纵人员技术能力的判断。
通过舰船虚拟仿真训练系统的半物理硬件系统与虚拟的三维环境进行交互，从而实现对舰船的虚拟驾驶操作体验，起到提升船舶驾驶技能的目的。
