在轨对象的飞行状态仿真计算与可视化仿真对监控飞行器运行状态,预测飞行器轨道等方面有重要意义,本文以Scilab/Xcos为平台完成仿真计算模型的设计。采用三维引擎OpenSceneGraph完成可视化仿真系统的设计开发。本文的研究工作如下:(1)仿真平台分析以及构建。利用开源软件构建了系统开发平台和环境,给出Xcos模块封装设计,用非关系型数据库HBASE建立数据表并简述表内容,针对可视化仿真系统需求进行功能设计和划分模块。(2)研究卫星轨道外推理论与仿真建模。研究空间时间系统的表示方法、空间坐标系以及转换、空间目标位置描述和空间环境影响因素等。分析研究开普勒和J2轨道外推算法模型,使用Scilab/Xcos仿真计算软件完成外推算法模块封装,并进行仿真计算,将目标卫星数据存储到HBASE数据库。(3)可视化仿真系统设计。实现了三维基础场景仿真,通过读取HBASE数据库驱动卫星动画仿真。主要功能包括:地形数据加载、仿真时间显示、轨迹线绘制、卫星飞行动画展示和场景漫游等。本文初步完成了飞行任务仿真计算和可视化仿真系统研究,实现了飞行器轨道数据计算及可视化仿真,系统运行稳定、界面友好。系统通过了某航天研究所的测试审核并已投入使用,具有一定的应用价值。