电离层观测
通过垂直发射扫频高频脉冲波，当电波频率等于电离层等离子体频率时，信号发生反射。测量从电离层反射回波到达接收机的时间延迟，获得各频率点电离层虚高，即 频高图。从观测到的频高图，可度量反演获得电离层参数、电子浓度剖面等。
| DPS电离层数字测高仪 | |
|---|---|
| 峰值功率： | 300W |
| 信号编码： | 互补码，单脉冲 |
| 频率范围： | 0.5-- 30 MHz |
| 频率最小步进： | 1 kHz |
| 脉冲重复频率： | 100，200 Hz |
| 高度窗口数： | 256，512 |
| 高度分辨率： | 2.5, 5.0, 10.0 km |
| 动态范围： | 70 dB |
| 动接收机灵敏度： | -130 dBm |
| 接收机带宽： | 34 kHz /-6 dB |
| 自动实时度量频高图，获得电离层参数和电子浓度剖面 | |
利用在地面接收GPS卫星发射的双频信号，由于不同频率信号引起不同的传播时延，通过测量分析双频信号的时延差，可获得地面接收点与GPS卫星间电波路径上的电离层电子浓度总含量（TEC）；测量卫星信号穿越电离层时的幅度和相位起伏，可获得电离层的幅度闪烁和相位闪烁，实时获得观测点上空多点的电离层TEC、电离层闪烁和不均匀结构随时间和空间变化。此外，通过多星，多点接收可得到大范围甚至全球的电离层TEC地图。
| GSV4004电离层TEC与闪烁观测仪 | |
|---|---|
| 工作频率： | 1557.42，1227.60MHz |
| 卫星通道数： | 12 |
| 斜向相对TEC精度： | 优于0.02TECU（1TECU=1016电子/m2） |
| 斜向绝对(伪码)精度： | 优于1 TECU（不含硬件误差） |
| TEC时间分辨率： | 1S |
| 闪烁探测参量： | 幅度闪烁指数S4、相位闪烁指数 |
| 幅度闪烁指数S4分辨率： | 优于0.05 |
| 相位闪烁指数分辨率： | 优于0.01 |
| S4闪烁指数时间分辨率： | 1min |
采用天线阵合成垂直于地球磁力线窄雷达波束，当电离层中存在沿磁力线场向分布的不均匀体，其中不均结构尺度为雷达信号波长一半时，会对雷达信号引起很强的后向散射（布拉格散射），通过测量雷达信号的这些散射回波，可获得电离层不均匀体散射强度随时间高度变化，不均匀体多普勒频移和谱宽，从而观测研究电离层中不均匀体特性和时空变化规律。
| 电离层相干散射雷达 | |
|---|---|
| 工作频率： | 47.5MHz |
| 峰值功率： | 24 kW |
| 天线增益： | 22 dB |
| 波束指向： | 23°north |
| 波束宽度： | Horz. 10°，Vert. 24 ° |
| 接收机带宽： | 18 – 400 kHz |
| 增益范围： | 80 dB |
| 脉冲编码： | 4 bit Complementary |
| 相干积累： | 4 |
| 脉冲重复频率： | 650Hz; 160 Hz |
| 距离范围： | 80—200 km; 80—900km |
| 距离分辨率： | 0.9 km; 4.8 km |
| 天线形式： | 12 x2 根5单元Yagi天线 |
中高层大气观测
通过发射一定频率无线电波，接收在70到110公里高度范围上，由于流星进入地球高层大气与大气摩擦烧蚀产生的电离气体余迹的反射回波，并经分析计算从而获得该高度范围内流星通量、流星速度、大气扩散速度（可进一步推出大气温度 ）、大气风速矢量等各种高层大气的参数。
| MDR6流星雷达 | |
|---|---|
| 雷达工作频率： | 38.9 MHz |
| 发射信号带宽： | ±75 kHz |
| 峰值功率： | 7.5kW |
| 脉冲重复频率： | 500Hz |
| 脉冲宽度： | 13us |
| 最大脉冲占空比： | 10％ |
| 接收机通道数： | 5通道 |
| 探测参量： | 流星信号尾迹，大气风场，扩散系数等 |
气辉是大气的原子和分子发光现象。通过对中层高度大气气辉强度空间成像，获得高层大气重力波水平和垂直传播参量；测量气辉谱线精细结构，可估算高层大气的温度。。
地磁场观测
地磁场是一个随时间和空间变化的矢量场，通常采用观测点直角坐标系来描述。地磁场矢量的七要素分别为：北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z、水平强度H、磁偏角D、磁倾角I和总强度F。由于这七个参量不是独立的，一般选择测量三个独立的地磁要素来描述地磁场变化。通常相对观测使用HDZ要素，绝对观测使用FDI要素。
磁通门磁力仪是一种基于软磁材料磁化饱和时的非线性特性而工作的一种磁力计，在交变激励信号的磁化作用下，磁芯的导磁特性发生周期性的饱和与非饱和变化，从而使缠绕在磁芯上的感应线圈感应输出与外磁场成正比的调制信号，通过特定的检测电路，提取被测外磁场信息。将三个正交磁通门探头固定在同一框架上，用以记录地磁场的三个独立要素。
| LIME18高精度三分量磁通门磁力仪 | |
|---|---|
| 磁场测量范围： | ±65 000 nT |
| 测量分辨率： | 0.01 nT |
| 测量转换系数： | 2.4 mV/nT |
| 噪声水平（0.01—1 Hz）： | < 10pT rms |
| 温度漂移： | <0.1nT/ °C |
| 分量正交误差： | <30 min of arc |
| 工作温度范围： | --10 to +50° |
| 仪器功耗： | <0.6 W1…255 s |
| 仪器重量： | 1.2 kg |
DI磁通门磁力仪是利用磁通门传感器轴向与外磁场正交时检出磁场为零的特点，将磁通门探头安装在经纬仪望远镜顶部制成的地磁场偏角D、倾角I观测仪器。
| Mag01DI磁通门磁力仪 | |
|---|---|
| 测量范围： | 0.1nT 到 2mT/td> |
| 测量最大分辨率： | 0.1 nT |
| 温度漂移： | 0.01nT/°C |
| 校准准确度： | 0.1％ |
| 望远镜放大倍数： | 30X |
| 条状水准泡灵敏度： | 30秒/td> |
| 度盘读数： | 微分计直读6秒 |
| 工作温度范围： | -10 to +50° |
| 工作湿度： | <80％，非冷凝。 |
仪器探头中充有富含质子且添加自由基的液体，在射频磁场轰击下，发生overhauser效应，产生大量极化质子并被偏转到旋转面，射频断电后，质子沿磁场方向旋进，通过测量旋进频率，进而得到磁场值。Overhauser磁力仪采用的是动态极化的方式，其旋进频率f与地磁场T关系为：T=23.4874 f
| GSM90F Ovehause磁力仪 | |
|---|---|
| 测量范围：： | 20000～120000nT |
| 测量分辨率： | 0.01 nT |
| 绝对精度： | 0.2nT |
| 采样率： | 1～3600秒 |
| 功耗： | 12V，最大时200mA，平均40mA |
| RS-232传输速率： | 115kb |
| 梯度容限： | >10000nT/m |
| 长时间稳定： | <0.05nT/年 |
| 工作温度范围： | -40℃to +60℃ |