En el proceso de diseño de algoritmos de navegación visual para vehículos aéreos no tripulados (VANT) y verificación de precisión, la cuestión de cómo desarrollar una plataforma de simulación semi-física de alta precisión y alta fiabilidad se ha convertido en un problema de ingeniería significativo. En este estudio, se propone una nueva arquitectura de plataforma de simulación semi-física para VANT, que incluye una estructura mecánica de seis grados de libertad, un sistema de control en tiempo real y software de simulación de animación en tiempo real. La estructura mecánica puede simular de manera realista la actitud de vuelo de un VANT en un espacio tridimensional de 4 x 2 x 1.4 m. Basado en la estructura mecánica diseñada y su dinámica, se diseñaron el sistema de control y la simulación de animación de vuelo en tiempo real del VANT. En comparación con el sistema de simulación convencional, este sistema permite la simulación de actitud de vuelo en tiempo real en un entorno físico real y la simulación de actitud de vuelo simultánea en un espacio de animación virtual. Los resultados de las pruebas muestran que la precisión de posicionamiento repetido de la mesa rotativa de tres ejes alcanza 0.006 grados, la precisión de posicionamiento repetido de la mesa de traducción de tres ejes alcanza 0.033 mm, y la precisión de posicionamiento dinámico alcanza 0.04 grados y 0.4 mm, lo que cumple con los requisitos de simulación de navegación visual de VANT de alta precisión.