航天仿真是伴随着航天科技的发展而发展起来的新兴技术领域。随着计算机仿真技术的不断发展,航天仿真在航天科技中也得到了越来越广泛的应用,发挥了越来越重要的作用。本文基于南京航空航天大学与中国航天时代电子公司的小卫星合作研究项目,结合航天器轨道姿态运动学和计算机图形学,开发了基于三维实时动态显示技术的小卫星在轨运行仿真系统。仿真系统能够为小卫星研发项目组提供小卫星在轨运行的可视化仿真输出,为小卫星的飞行方案提供图形化依据;当小卫星实现在轨运行时,能够通过网络接收在轨运行的小卫星的轨道姿态数据及星内敏感器状态数据,并且进行实时动画演示,实现小卫星在轨运行实时监测功能。本文基于面向对象的三维图形建模原理,根据仿真需求建立了组成系统的各大模块,主要包括三维图形建模模块、三维场景渲染模块,网络通信数据模块和人机交互模块等。基于OpenGL的小卫星在轨运行可视化仿真系统以VC++6.0为软件开发环境,利用OpenGL函数,GDI函数,Socket函数,多线程函数等Windows应用程序接口函数完成三维图形建模、三维场景渲染以及网络通信等各项功能。该仿真系统的开发注重底层软件开发技术,结构清晰,而且可以进行模块拓展,方便二次开发。系统可以成功完成小卫星在轨飞行的仿真和监测功能,并为小卫星的太空漫游提供了逼真的三维场景和三维模型,其研究成果对航天可视化仿真技术提供了有力的支持。