卫星与天空场景的实时动态仿真对于航空航天、军事国防等领域有着重要意义。论文采取数字图像处理技术,结合天文学、大气物理学与大气光学的知识,设计并实现了远场天空背景及卫星目标的动态模拟训练系统,系统能够输出不同天空背景和卫星目标的连续动态图像,模拟复杂环境下的场景,并投射至跟踪望远镜中,用于目标的发现、捕获、跟踪和干扰等方面训练。在卫星目标动态仿真方面:论文根据卫星的亮度与运动特征,对不同等级星生成方法、星运动轨道与运动速度进行研究。并根据目标跟踪瞄准的训练要求,提出了星亮度模型、星运动轨迹模型与星位置模型,实现了不同星等、不同轨迹的卫星仿真。在卫星目标与天空背景动态仿真方面:提出了常见天空背景的仿真方法,建立了相应的天空背景图片数据库供训练系统选择与调用。并在此基础上提出时间函数与矩形图片采集窗相结合的方法,对卫星目标与天空背景进行动态模拟。其次对卫星目标与天空背景进行真实感融合,提出了星亮度和背景特性模型,仿真复杂背景环境(包括薄、厚云遮挡,进入太阳强光等)下星亮度的变化情形,实验结果表明仿真获得的场景可以满足训练环境的多样性需求且具有较高的真实感。在星空场景模拟训练系统的设计方面:硬件部分设计了详细的系统硬件搭建方案,并创新性的实现了有信号源触发运行与场景多屏输出的功能;软件部分则基于VS2010开发平台,进行软件界面的规划与软件功能的设计,同时创新性的实现了加速绘图与参数自检功能,最终完成星空场景模拟训练系统的设计。