服务国家深空探测、测地 VLBI 与国际观测网络的核心技术平台

中国科学院上海天文台射电天文技术实验室面向国家重大深空探测任务和国际 VLBI 前沿发展，长期开展甚长基线干涉测量（VLBI）关键技术研究、系统研制和工程应用，建设覆盖空间 VLBI、测地 VLBI、相关处理机、高速数字终端、信号仿真、相位参考定位与深空测定轨的综合技术平台，形成了从基础研究、设备研制、系统集成到工程应用的完整技术链。

实验室以“观测网络—数据采集—信号仿真—相关处理—精密分析—工程服务”为主线，持续服务嫦娥、天问等国家重大深空探测任务，深度参与 IVS、EAVN、CVN 与 VGOS 等国际和区域观测网络，以自主创新的数据处理与高精度测量能力，支撑深空探测、射电天体测量、地球参考架维护和地球自转监测，是连接射电天文前沿技术、国家工程需求和国际观测网络的重要平台。

一、总体逻辑：一条主线、五类能力、两类服务对象

射电天文技术实验室的能力可以归纳为一条主线：先形成观测网络和数据采集能力，再通过信号仿真完成任务前验证，通过相关处理机完成海量数据相关，最后进入精密分析和工程/国际服务。

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二、实验室定位：从 VLBI 前沿技术到国家重大工程应用

实验室聚焦 VLBI 关键技术体系建设，围绕“空间 VLBI、测地 VLBI、自主相关处理机、数字终端、相位参考、信号仿真”六个方向，构建从基础研究、设备研制、系统集成到任务应用的全链路能力。

• 面向科学前沿：发展空间 VLBI、测地 VLBI、射电天球参考架和地球定向参数处理能力。
• 面向国家任务：支撑探月工程、火星探测、深空探测器测定轨和多目标观测处理。
• 面向国际合作：持续参与 IVS、EAVN、CVN、VGOS 等观测网络，开展国际联测和数据相关服务。
• 面向工程平台：建设相关处理机、数据采集终端、信号仿真系统和高性能计算环境，支撑常态化运行。

三、核心能力体系：按技术链条组织

四、重点方向：空间 VLBI 与 CVN 探月数据处理

空间 VLBI 是实验室面向未来超高角分辨率观测和深空探测任务布局的重要方向。该方向在技术链条中处于“观测网络与任务应用”的前端，连接月轨/深空目标、地面台站和自主相关处理机。

• 月地空间 VLBI：依托月球轨道 VLBI 实验子系统与地面射电望远镜联合观测，结合自主相关处理机与高精度时延模型，实现月地空间 VLBI 干涉条纹探测。
• CVN 探月处理机：服务探月工程中的 VLBI 测定轨、双目标相关处理、相位参考定位和任务前仿真验证。
• 深空多任务支持：面向嫦娥、天问及后续任务，支撑多目标、多台站、多频段观测数据处理和高可靠轨道测量。

五、重点平台：测地 VLBI 数据处理机

测地 VLBI 数据处理机是实验室面向国家测地 VLBI、国际 IVS 观测和 VGOS 时代建设的核心数据处理平台。该平台在技术链条中承担“国际服务与精密分析”的角色，是实验室服务全球测地 VLBI 网络的重要窗口。

平台依托高性能 DiFX 相关计算集群，具备大规模数据回放、高速并行相关、条纹拟合、质量控制、后处理分析和结果发布能力，可支撑 S/X、K、X/Ka 及 VGOS 宽带观测数据处理。作为 IVS 正式相关处理机，平台自 2015 年运行以来持续承担 IVS、CVN、EAVN 等国内外观测任务，累计完成 240 个 IVS 观测实验，支撑天球参考架、地球参考架、地球定向参数、UT1 快速测定和新台站入网验证等重要任务。

软件流程：从观测排程到结果发布

国际地位与合作：以中国处理能力服务全球观测网络

平台长期承担 IVS 24 小时观测、VGOS 观测、INT-G 快速 UT1 观测、EAVN K 波段测地观测等任务，与 IVS、EAVN、CVN 及多个国内外台站形成“观测—传输—相关处理—质量分析—结果反馈”的闭环合作机制。

• 国际 IVS 24 小时测地观测处理：服务射电天球参考架、地球参考架和地球定向参数。
• VGOS 与 UT1/EOP 快速处理：面向 VGOS 时代提升快速相关、快速分析和运行化产品能力。
• EAVN K 波段测地观测：支撑东亚及多国台站联合观测和高频测地 VLBI 技术应用。
• 新建台站条纹检测与坐标测定：推动国内外新台站完成条纹检测、坐标测定与入网验证。

六、支撑技术平台：相关处理机、数字终端、相位参考与信号仿真

这一部分是实验室从“观测数据”走向“工程服务和科学产品”的关键支撑层。相关处理机负责高性能数据处理，数字终端负责高质量数据获取，信号仿真负责任务前验证，相位参考负责高精度定位。

自主相关处理机

实验室长期开展自主 VLBI 软件相关处理机研发，突破传统处理模式限制，支持跨天区多目标同时跟踪、人造信标条纹搜索、实时 VLBI 测轨和高速海量数据处理。系统可采用 CPU+GPU 混合并行计算架构，支撑复杂深空任务场景下的数据相关与结果输出。

数字终端与高速数据采集

围绕地面站和空间任务需求，实验室研制多代 VLBI 数字终端和星载变频与数据采集终端，为宽带、多频段、多通道观测提供稳定的数据采集基础。

相位参考与米级相对定位

团队自主发展探测器相位参考定位技术，将月面及深空目标定位从传统差分群时延的百米量级提升至米级相对位置测量能力，为月面巡视器、着陆器与轨道器等任务提供高精度测量支撑。

VLBI 信号仿真与任务前验证

信号仿真系统能够高精度模拟多目标、多台站、多通道和多频段基带信号，支持 Delta-DOR 与 SBI 观测模式，为国家重大任务提供正式任务前的全链路验证环境。

七、国家重大工程贡献

实验室多项成果已成功应用于国家重大深空探测任务，支撑从月面巡视器定位、采样返回交会对接，到火星探测测定轨和后续深空任务方案制定的关键环节。

八、国际合作与平台建设

实验室作为国际 VLBI 观测与数据处理体系的重要参与者，长期与美国、俄罗斯、欧洲、日本、韩国等 VLBI 技术研究团队开展学术交流与任务合作，并持续推动中国处理能力、台站能力和观测产品融入全球网络。

• 国际联测核心节点：负责 IVS 处理机日常维护、运行和数据处理，常年承担 VGOS 与 IVS 国际联测数据分析。
• 东亚与全球合作网络：参与 EAVN、CVN、VGOS 等观测任务，推动台站、数据和分析能力协同。
• 新台站入网支撑：为国内外新建台站提供条纹检测、坐标测定、性能评估和入网验证。
• 国际任务协同：在中俄航天合作等国际合作框架下，承担 VLBI 领域关键技术工作。