随着虚拟试验技术的发展,综合自然环境的构建与服务已经成为国内外虚拟试验领域的一项公共支撑技术和关键核心技术。本课题的目的是研究虚拟综合自然环境架构,为虚拟试验提供了灵活且高效的虚拟综合自然环境构建运行方法,能够为联合试验提供虚拟综合自然环境支持,解决了传统的虚拟环境多是针对特定试验任务开发,嵌入在试验系统内部,非独立、难重用等问题,可以显著提高虚拟试验系统所需的虚拟综合自然环境构建效率。本文依据虚拟试验中试验系统对虚拟自然环境的要求,结合目前虚拟自然环境在虚拟试验系统中的不足,设计了虚拟综合自然环境构架的总体方案。将架构分为了三个部分,分别为环境资源的存储部分、环境空间的构建部分以及环境能力的提供部分。并针对其中涉及的环境资源规范化技术、虚拟综合自然环境空间合成技术、环境空间运行服务技术等关键技术进行了研究,实现了环境数据的规范化表示与交互,环境资源的灵活扩充,环境空间的自由构建以及为联合试验提供环境服务的能力。基于前述虚拟综合自然环境构架的研究与设计,根据构架的需求分析,本文开发了综合自然环境空间构建软件以及环境空间组件。使用面向对象的方法,采用UML建模语言设计了软件和组件的静态模型与动态模型,利用Qt Creator平台进行设计与开发,并对软件与组件功能进行了测试。基于联合试验平台搭建了测试环境进行应用验证,虚拟综合自然环境构架可以为虚拟试验提供虚拟综合自然环境支持,证明方案设计合理,符合课题联合试验平台虚拟综合自然环境构架研究的需求。