VLBI测轨分系统的建设、运行由中科院上海天文台负责，VLBI测轨分系统的主要任务：1、完成CE-2各轨道段的测定轨任务；2、完成利用CE-2进行探月工程二期所需的定位技术与方法、测定轨技术与方法的试验与验证任务。

VLBI分系统测轨分系统由总体技术子系统、运行管理子系统、数据处理子系统、上海佘山测站子系统、北京密云测站子系统、云南昆明测站子系统、乌鲁木齐南山测站子系统等七个子系统组成。其中运行管理子系统和数据处理子系统由位于上海天文台的VLBI指挥调度和数据处理中心统一管理。

在卫星发射实施阶段，VLBI测轨分系统主要负责：VLBI观测纲要的编制；VLBI网络数据接收和分发；VLBI数据的相关处理；VLBI数据的后处理；轨道计算；台站监管；与北京航天控制中心进行数据交换。