随着信息技术和网络技术的飞速发展,世界制造业市场竞争不断加剧,以最短的时间开发和生产出高质量、低成本的产品成为每个企业所追求的目标。在计算机软件技术飞速发展的形势下,虚拟设计技术、虚拟维修技术、虚拟装配技术以及虚拟制造技术等新技术、新思想、新模式应运而生。飞行器虚拟维修利用数字样机仿真飞机的维修过程,验证、分析和评估产品的维修性,尽可能早地发现飞行器设计中可能存在的维修性问题,对保证飞行器质量和可靠性,降低飞行器的维修成本,缩短飞行器设计周期具有十分重要的意义。与大多数基于虚拟现实的应用相比,虚拟维修中的人机交互更为复杂。为了在虚拟维修过程中更加简洁高效地实现人机交互,在研究虚拟维修基本概念的基础上,对虚拟维修仿真的瓶颈问题,即虚拟环境的实现方法,进行了深入研究,并对虚拟环境实现中的关键问题及其解决方法进行了探索。研究工作以开发基于CATIA/CAA平台的虚拟设计功能为出发点,将数据手套集成到CATIA环境中作为研究工具,并利用该工具对虚拟环境中的实时碰撞检测,虚拟手的手势识别,以及虚拟手的抓取、平移、旋转以及释放等操作进行了研究,提出了一种切实可行的解决方案,并在CATIA虚拟设计环境中实现了这些功能,其效率满足虚拟环境真实性的要求。这些功能的研究,为最终高效而逼真地实现虚拟仿真环境,进一步对飞行器及其各部件的维修过程进行仿真,以及参与飞行器的维修性设计提供了良好的支持。