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射电天文学基础研究
1978年研究生学习期间，独立提出利用射电强源Cyg A校准密云米波综合孔径望远镜 的方法，成功应用于观测。完成了电离层改正模型及望远镜阵列的成像。
1984年开始使用国际甚长基线网（VLBI）对活动星系核进行系统观射电天文学基础研究
1978年研究生学习期间，独立提出利用射电强源Cyg A校准密云米波综合孔径望远镜 的方法，成功应用于观测。完成了电离层改正模型及望远镜阵列的成像。
1984年开始使用国际甚长基线网（VLBI）对活动星系核进行系统观测研究。主持完成 欧洲和全球网十余次观测。首次在国际上应用VLBI “快照”模式，取得了丰富天体物理成 果；纠正了类星体3C119的前期观测结论，证认了多个类星体及射电星系的中央发动机； 得到CSS样本中所有双源皆为射电星系的结论，提出用星系相互作用或合并来解释样本形 态，排除视超光速现象主导的可能性；类星体3C119的VLBI混合成图，达到当时。提出了一套针对残缺UV覆盖的处理方法，为欧洲和日本研究人员广泛采用。 建立北京天文台VLBI相关后图像处理中心，使在80年代国内进行VLBI数据分析成为可能。
创新VLBI偏振观测技术方法。提出3C119偏振课题，获得该源毫角秒空间尺度的偏振 和磁场精细结构，揭示了浓密介质限制喷流形成大尺度的机制。VLBI领域多年的突出成果 得到同行赞誉，担任日美空间计划VSOP在轨检测IOC组长。
2012年，FAST 973项目正式启动，指导FAST 973项目的立项及组织实施。确立7FAST 实现世界首个漂移扫描多科学目标同时巡天的原创科学策略。提出调试阶段全波段监测蟹状 星云脉冲星的优先观测计划。建议了用于望远镜调整期及早期试观测的单波束和多波束接收 机，前者已投入试观测。
从FAST项目开始到2017年，一直任首席科学家，通过国内外同行间的合作，与时俱进 地提出并完善科学目标。主持编写7FAST立项建议书，确定了中性氢、脉冲星、分子谱线、 VLBI和地外智慧文明搜寻等5大科学内容。
国家重大需求方面
参加探月工程早期科学数据下行和VLBI精密测轨方案论证。
首次确认了密云50米天线接收下传数据的可行性。
参与USB测控网与中国VLBI网结合进行卫星精密定轨的方案论证。
在50米天线前期设计阶段，提出主反射面背架隔离的“金字塔”形结构方案建议，被 天线设计单位采纳。
主持了上海天马65米天线立项评审，提出65米应以天体测量与深空探测为主要任务， 参加了其建设期间的国内外专家评审，并主持了其设备验收。
对无源雷达“维拉”技术原理做出精准推测，包括其利用同源信号到达不同接收站的多 路径延迟差测距的工作原理、单个接收站的性能指标和雷达布站，并提出利用大型射电望远 镜FAST作为战略性设备来建立电子情报系统。
推进启动脉冲星自主导航研究