“卫星在轨运行实时视景仿真系统”是将卫星轨道、姿态动力学与计算机图形学相结合形成的集轨道设计、轨道仿真和演示于一体的集成环境。系统为用户提供大量的、可视化的仿真结果,从而协助他们完成飞行方案的设计、验证、论证、筛选和确定。本文对虚拟场景的几何建模、卫星的运动建模、虚拟视景的实时驱动与显示等关键技术进行了分析和研究,开发出基于三维实时动态显示技术的卫星轨道姿态视景仿真系统。首先,对在建模过程中经常采用的几何模型优化技术进行了剖析;针对地球的建模重点阐述了整球面的纹理映射技术和半球面的纹理映射技术,并采用整球面的纹理映射方法对地球进行纹理贴图。其次,分析了航天器的基本运动规律及运动方程,确定了航天器的位置和速度在主要坐标系中的坐标分量;为了利用现有的、用Fortran 编写的卫星轨道计算子程序,本文采用动态链接库的方式实现了Fortran 和VC++的混合编程。然后,对虚拟场景进行实时驱动。文中详细分析了虚拟场景实时驱动程序中的VC线程和Vega 线程,针对仿真驱动开发过程中Vega 窗口子线程无法终止的问题,本文给出了基于多进程的Vega 应用的设计方案。对于一些在Vega 中无法实现的功能,提出了用OpenGL 来扩展的方法,并将该方法成功应用于卫星运行轨道的表示、输出参数的显示等;为了多视点、多方位、多种形式全面观察卫星的运动情况,本文设计了不同的视点观察和切换方案。最后,对系统的设计和实现进行了详细的描述,并基于软件平台MultiGen Creator和Vega 开发出卫星在轨运行实时视景仿真系统。