虚拟现实作为一门综合了计算机图形学、高性能计算、人机交互、网络技术等多学科的一项前沿技术，在教育、娱乐、科学研究、航空航天等领域有着广泛的应用前景。虚拟现实技术在航空航天领域最成功的应用就是虚拟座舱系统，由于在航天航空领域具有许多突出的实用价值，虚拟座舱系统的研究与设计也越来越受到各国的关注。 本文首先对虚拟现实技术作以简要介绍，然后根据对虚拟座舱系统的设计要求，对虚拟座舱系统的软硬件平台的构成进行了详细的探讨，硬件平台包括视景生成子系统，飞行仿真子系统以及人机交互子系统，软件平台包括操作系统软件，三维模型建模软件以及视景生成软件。最后还对虚拟座舱的可视化座舱界面进行了人机功效学分析，得出了该座舱系统的布局设计。 本文经过深入的研究得出座舱系统的三维模型特点，包括模型数据的实时性、简易性、座舱模型的层次关系、座舱模型的分类。模型的分类主要有规则模型，如座舱仪表、显示器；不规则模型，如山峰、树木等以及模糊景物模型，如云、雾等自然景物。在模型分类的基础上详细探讨了各种模型的实现方法，对于规则模型我们采用使用软件建模方法，对于不规则模型采用分形的构造方法，对于模糊景物模型则采用粒子系统的构建方法。最后在Creator环境下完成了模型的建模。 模型是视景仿真的静态基础，要想生成动态的可交互的虚拟视景，还必须对仿真场景进行管理，本文详细探讨了该座舱系统的场景管理所需包括的功能模块以及各模块的建模，虚拟座舱系统的场景管理包括：场景内视点的管理、模型的实时显示以及碰撞检测的管理、环境特效的管理(包括光照建模、场景的雾化技术)、场景立体声效的管理。 本文还对虚拟座舱系统的分布式交互管理进行了研究，首先阐述了HLA技术的基本思想、主要特点以及组成。然后根据对交互管理系统的功能分析，设计并开发出联邦对象模型和仿真对象模型以及联邦执行文件。最后在VR-Link开发平台上采用双线程的软件结构开发出可同时完成视景仿真与分布式交互仿真的交互管理软件系统。 虚拟座舱系统的开发涉及虚拟现实技术、计算机仿真技术、航空航天技术等多领域技术，跨学科、难度大，本文设计实现的虚拟座舱系统仍然存在许多不足之处，但是作为一个完整的虚拟现实系统，仍然对以后的研究具有参考价值。