伴随着民用航空的发展,民用航空运输安全已成为相关组织和部门极为重视的问题。导航技术是确保民用航空运输安全的关键所在,也是民用航空的基础。导航系统经过长期的发展,已从早期的目视导航,发展为由仪表着陆系统、伏尔导航系统、微波着陆系统和塔康系统等构成的多模导航系统。然而,在多模导航系统的研究中,很难对系统硬件设备进行动态测试,一般需要飞机进行多次重复试飞来完成,测试成本极高、可重复性差并具有一定危险性,因此迫切需要在实验室环境下实现动态测试。针对上述情况,本文对多模导航三维可视化仿真的关键技术进行了研究与实现,意在为多模导航系统硬件设备的动态测试提供导航信号产生所需的实时数据。首先,根据可视化仿真对三维模型在沉浸感和实时性上的要求,深入研究了飞机和机场三维模型的构建方法,在确保三维模型细腻真实的基础上,尽量减少模型的数据量,控制模型渲染的帧速率在60帧/秒左右。使用OSGEarth地形渲染工具包生成覆盖全球的三维可视化数字地球模型,并对其进行地理信息系统的设计。其次,在OSG三维渲染引擎环境下,基于MFC微软基础类库实现了人机交互的三维可视化仿真平台的搭建。根据飞机飞行的实际情况得到人为想定的飞行航线关键点数据,经拐角平滑和插值等处理,实现对飞机六自由度(位置和姿态)的模拟。利用模拟的数据驱动飞机,实现全过程和分阶段的飞行仿真,为多模导航系统硬件设备的动态测试提供实时数据。最后,在满足了基本仿真需求的基础上,追求更为真实的可视化效果,包括使用漫游器进行场景的浏览和飞机模型的跟踪显示,使用单视图多相机方式实现场景中俯视缩略图的添加,使用粒子系统表现雨、雪等自然效果以及飞机尾焰效果。最终得到的多模导航可视化仿真平台满足其对沉浸感、交互性和实时性的要求,在三维可视化仿真过程中的帧速率可达到60帧/秒,仿真画面流畅。实现了在实验室环境下对多模导航硬件设备地动态测试。