随着船舶行业迅速发展,全球营运船舶数量越来越多,船舶航行事故也不可避免地呈现上升趋势。大多数航行事故是由船只碰撞引起,而船只碰撞极易引起船舶失火、爆炸。要将船只碰撞事故的损害降到最低,就必须进行有效灭火。救助船的对外消防系统就是为了控制遇险船舶火情,以达到有效止损的目的。然而救助遇险船舶时往往伴随着风急浪大的恶劣海况,对外消防系统工作能力受风浪影响严重,往往无法准确控制水射流射向目标区域,影响灭火效率。目前的可视化消防救助系统大多都是岸上消防模拟,少部分消防船舶模拟系统也未能体现海上大风大浪的典型情况和消防射流的真实轨迹。以8000kW救助船作为研究对象,对救助船对外消防系统的功能组成以及控制过程进行了深入的理论研究,并在理想状况下射流理论的基础上进一步探究风对射流轨迹的影响,依据Matlab/Simulink中建立的初始条件模块、运动模块、空气阻力(风力)模块三大模块,将其有序拼接构建了自然风条件下射流轨迹的仿真模型,较逼真地模拟了对外消防炮射流的运动情况。随后将仿真计算结果与试验数据进行了比较,验证了模型的准确程度。应用3dsMax构建船舶模型,在Unity3D引擎中构建了救助船出航、救助船面临大风浪、对遇险船进行灭火操作、返航等完整救助流程的可视化场景。将Matlab/Simulink中建立的射流模型精确展现在Unity3D引擎中,并依据海浪理论,建立了高海况下的海面模型,依据构建出救助人员在风浪作用下操作消防炮的可视化场景。依据元胞自动机理论,建立了火灾蔓延模型,构建出火情船火灾场景。通过虚拟交互设备实现了救助船对外消防虚拟场景的立体显示和人机交互,起到更好的虚拟仿真及培训效果。