本文简单介绍了宇宙线的起源,加速和传播机制,对宇宙线起源研究的探测手段和观测现状进行了综述性描述。在能量大于1015eV的超高能宇宙线领域,中微子是源信息的唯一信使,本文对中微子天文的物理意义,观测技术以及现有实验进行了概括介绍。对计划置于新疆巴里坤县的巴里坤山北麓的宇宙线7_中微子望远镜项目(CRTNT)做了完整的模拟研究。基于三种活动星系核中微子模型,分别计算了其事例率,并估算了CRTNT的宇宙线背景。根据中微子事例和宇宙线背景事例在望远镜上所成的像的不同特征,发展了一套挑选中微子事例的方法,在保留80.1％中微子的优化条件下,在一年的观测时间内剩余的宇宙线事例数为0.4个。最后用改进的Feldman-Cousins方法,估计了CRTNT实验的灵敏度。CRTNT两台样机利用契伦科技术进行宇宙线观测,从2008年10月至今,已在西藏羊八井稳定运行一年多。利用与ARGO-YBJ地面阵列的符合观测,对样机观测事例的Xmax重建方法进行了研究,初步给出大约50g/cm2的重建精度。最后本文对超高能领域的大气荧光实验HighResolution Fly’s Eye(HiRes)进行了简要介绍,用簇射极大Xmax的方法分析了HiRes实验从1999年12月至2006年4月共6年多的立体观测数据,给出宇宙线在能量大于1017.8eV的能段,以质子为主的成份能更好的解释数据的结论,这与Auger实验的结果有一定的差异。