中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 58-65.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0070
李毓伦,唐文林*,段然,刘伟杰,高辰,彭晓东*
LI Yulun,TANG Wenlin*,DUAN Ran,LIU Weijie,GAO Chen,PENG Xiaodong*
摘要: 作为中国太空探源科学卫星计划任务之一,鸿蒙计划拟通过多颗绕月飞行的小卫星,在月球背面实现首次高分辨率超长波巡天,打开射电天文电磁观测的最后窗口。为验证任务在实际工程条件下的成像可行性,亟需可支撑百亿级基线与亿级像素处理的端到端并行仿真框架。构建了一个基于单机并行计算的端到端仿真框架,涵盖可用基线筛选、可见度数据生成、地月遮挡判定与图像重建等环节。围绕大规模观测数据的生成与处理提出针对性的数据切分策略,并建立成像链路的工程可行性评估方法。面向全天区与局部天区两类应用场景,进一步开展了常规观测及多子星失效情形下的成像质量分析。仿真试验初步表明,低分辨率全天区成像可获得SSIM=0.9985、PSNR=57.9568,高分辨率局部天区成像可获得SSIM=0.8399、PSNR=23.9138;随着可用基线数量增加,重建图像的SSIM与PSNR指标逐渐提升,并在达到一定观测时长后趋于稳定;在多达2颗低频子星在观测后期失效的情况下,成像质量未显著下降;所提出的切分与并行策略能够在单机内存不溢出的前提下,完成可见度数据生成与大规模方程组求解。提出的端到端并行仿真框架能够有效支撑鸿蒙计划在常规观测及部分子星故障条件下的成像性能评估,具备良好的工程可落地性。该框架为后续向高性能GPU集群迁移奠定了技术基础,并有望推广至其他大规模射电干涉阵列与深空电磁成像任务。