随着计算机以及虚拟现实技术的发展,将虚拟现实技术应用到船舶仿真教育,已逐渐成为当代轮机仿真系统研究的一个重要方向。针对目前轮机模拟器中仍缺乏适用于船舶电气系统的故障诊断辅助训练系统的现状,结合《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》的要求,本文以大连海事大学教学实习船"育鲲"轮应急消防泵控制系统为设计对象,研究并设计适用于部分电气控制系统的故障诊断辅助训练系统。学员在辅助训练系统中进行故障诊断时,需要依据测量所得的电压或电阻判断电路故障点,而电路的电压和电阻需要由计算机计算得出,因此本文的主要研究内容就是虚拟电路中电压电阻计算方法的研究。本文首先依据船舶电气故障诊断的适任考试需求和教学训练需求,设计辅助训练系统制作方案;其次利用三维建模软件建立消防泵电气系统相关模块的三维模型,依据电路图在虚拟场景中建立电路拓扑的数学模型;最后基于电路拓扑着色,研究设计电路拓扑中任意节点间的电压和电阻的分析计算方法,并进行人机交互编程和故障预设。在辅助训练系统中,学员可以进行设备操作、电路拆卸和参数测量等交互行为。测试结果表明,系统可以进行电气控制系统断电和带电时的故障查找操作,可以依据操作内容实现电路运行状态和测量结果的准确显示,满足船舶电气系统故障诊断的考试训练需求。