近年来我国车载光学观瞄系统的研制持续加深,建设功能完善的配套仿真系统,满足车载光学观瞄系统研制的需要,所以开展车载光学观瞄系统仿真技术的研究非常重要。在工业自动化领域内一类重要的仿真是实时仿真。在实时仿真中,仿真时钟与实际的时钟需要完全相同,模型仿真的速度与实际系统运行速度应保持一致,原本连续的物理现象需要用离散时间的数学模型进行近似,并且还需要用一定时间步长的数值算法对描述系统的数学模型进行求解。车载光学观瞄系统是连续的动态系统,其系统的动态特性可以转化为常微分方程的数学模型。在对其进行实时仿真时,为了保证模型的动态性与时间性一致,必须使用稳定的数值算法求解描述系统动态特性的常微分方程。本文首先从建立坐标系入手,对光学观瞄系统进行分析,建立了光学观瞄系统的运动学模型,然后将运动学模型转化为常微分方程初值问题,为车载光学观瞄系统的数值仿真方法研究提供了数学模型。然后针对车载光学观瞄系统的实时仿真,研究了仿真此类系统中解算系统状态方程的数值方法,提出了一种基于Hermite插值的隐式二阶导数线性多步方法,并探讨了方法的构造、方法的收敛性、方法的稳定性、方法的阶数和方法的局部截断误差。根据二阶导数线性多步法公式的局部截断误差和步长之间的关系又提出了一种求解常微分方程的变步长算法,算法的解算速度快,精度高。通过对此类数值算法的研究,为车载光学观瞄系统实时仿真的开发提供理论依据与技术支持。最后使用虚拟现实建模语言(VRML)建立了两轴和三轴观瞄装置的虚拟现实仿真系统,并编制了算法程序,使用提出的定步长算法和变步长算法对光学观瞄系统进行了实时仿真实验。并与其他数值算法的仿真结果进行了比较分析。仿真实验的结果也表明了所构造的数值方法的有效性和精确性,验证了该方法具有很好的理论价值和实际应用价值。