星空场景的景象生成技术是实现航天器飞行模拟、太空目标的识别与跟踪、天文定位等技术的关键技术之一。星空背景的建模技术在军事、航空航天、遥感测绘、天文航海等领域都有重要的应用价值。在航海模拟器视景系统中增加对星空天体运动的仿真不仅完善了航海模拟器视景系统的功能,提高了三维视景的逼真度,而且为天文航海教学提供了一条新的途径。如何计算天体的视位置以及实时绘制星空视景成为航海模拟器中天体运动仿真研究的关键性问题。为此作者在以下几个方面做了重点研究:1.建立了天体运动数学模型,采用FK5星表中天体基本数据和航海模拟器中测者经纬度为参数,以实时获取的系统时间为基准,根据天体动力学知识计算指定时刻天体在第二赤道坐标系的视位置。根据球面天文学知识,对上述计算的天体视位置坐标进行转换,得到天体相对于测者空间直角坐标系的三维坐标。2.实时绘制星空视景。由数学模型计算得到的星体三维坐标,采用OpenGL底层函数实时绘制星空背景。由太阳和月球之间的相对位置决定月相,设置OpenGL光照和纹理绘制出逼真的三维效果。启用天体运动计时器,实时计算天体视位置,并更新星空视景,实现虚拟场景的实时漫游。最后添加到OpenGvS平台进行编译,实现与与航海模拟器的连接。3.在上述研究工作的基础上,简单模拟六分仪测天原理,测定天体的观测高度,经定位模块进行计算得到测者所在经纬度,从而实现航海测天定位的仿真。实践证明,该方法实现的星空仿真效果逼真,而且也满足虚拟场景中漫游的实时性要求。