AVHRR/2 เป็นเครื่องวัดรังสีแบบสแกนสี่ช่องสัญญาณที่สามารถให้ข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวทะเลทั่วโลกทั้งกลางวันและกลางคืน รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับน้ำแข็ง หิมะ และเมฆ ข้อมูลเหล่านี้ได้มาทุกวันเพื่อใช้ในการวิเคราะห์และพยากรณ์อากาศ เครื่องวัดรังสีแบบมัลติสเปกตรัมทำงานในโหมดสแกนและวัดรังสีที่ปล่อยออกมาและสะท้อนในช่วงสเปกตรัมต่อไปนี้: ช่องสัญญาณที่ 1 ( มองเห็นได้ ) 0.55 ถึง 0.90 ไมโครเมตร (μm); ช่องสัญญาณที่ 2 ( อินฟราเรดใกล้ ) 0.725  μm ถึงค่าตัดของตัวตรวจจับประมาณ 1.1  μm; ช่องสัญญาณที่ 3 (หน้าต่าง IR) 3.55 ถึง 3.93  μm; และช่องสัญญาณที่ 4 (หน้าต่าง IR) 10.5 ถึง 11.5  μm ทั้งสี่ช่องสัญญาณมีความละเอียดเชิงพื้นที่ 1.1  กม. และช่องสัญญาณหน้าต่าง IR สองช่องมีความละเอียดเชิงความร้อน 0.12 เคลวินที่ 300 เคลวิน AVHRR สามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเรียลไทม์หรือโหมดบันทึก ข้อมูลแบบเรียลไทม์หรือข้อมูลการอ่านโดยตรงถูกส่งไปยังสถานีภาคพื้นดินทั้งที่ ความละเอียดต่ำ (4 กม.) ผ่านการส่งภาพอัตโนมัติ (APT) และที่ ความละเอียดสูง (1 กม.) ผ่านการส่งภาพความละเอียดสูง (HRPT) ข้อมูลที่บันทึกไว้บนยานอวกาศสามารถนำไปประมวลผลในศูนย์คอมพิวเตอร์กลางของ NOAA ได้ ซึ่งรวมถึงข้อมูลการครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก (GAC) ที่มีความละเอียด 4  กม. และข้อมูลการครอบคลุมพื้นที่ท้องถิ่น (LAC) ซึ่งมีข้อมูลจากส่วนที่เลือกไว้ของแต่ละวงโคจรด้วยความละเอียด 1 กม. การทดลองที่เหมือนกันนี้ได้ถูกดำเนินการบนยานอวกาศลำอื่นในชุด TIROS-N/NOAA ^{[ 5 ]}

ชุดเครื่องมือ TOVS ประกอบด้วยเครื่องมือสามชิ้น ได้แก่ เครื่องวัดรังสีอินฟราเรดความละเอียดสูงรุ่นปรับปรุง 2 (HIRS/2), หน่วยตรวจวัดชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ (SSU) และหน่วยตรวจวัดคลื่นไมโครเวฟ (MSU) เครื่องมือทั้งสามชิ้นได้รับการออกแบบมาเพื่อกำหนดค่าความสว่างที่จำเป็นในการคำนวณโปรไฟล์อุณหภูมิและความชื้นของชั้นบรรยากาศจากพื้นผิวถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ (ประมาณ 1 มิลลิบาร์ ) เครื่องมือ HIRS/2 มี 20 ช่องสัญญาณในช่วงสเปกตรัมดังต่อไปนี้: ช่องสัญญาณที่ 1 ถึง 5 คือ แถบ CO2 ไมโครเมตร (μm) (15.0, 14.7, 14.5, 14.2 และ 14.0 μm); ช่องสัญญาณที่ 6 และ 7 คือแถบ /H2O   13.7 และ 13.4 μm ; ช่องสัญญาณที่ 8 คือช่วงหน้าต่าง 11.1 μm; ช่องสัญญาณที่ 9 คือ แถบ โอโซน ที่ 9.7 μm ; สัญญาณที่ 10, 11 และ 12 คือแถบ ไอน้ำ 6 ไมโครเมตร(8.3, 7.3 และ 6.7 ไมโครเมตร); ช่องสัญญาณที่ 13 และ 14 คือ แถบ N₂O 4.57 ไมโครเมตร และ 4.52 ไมโครเมตร ; ช่องสัญญาณที่ 15 และ 16 คือแถบ /N₂O ไมโครเมตร และ 4.40 ไมโครเมตร ; ช่องสัญญาณที่ 17 คือแถบ 4.24 ไมโครเมตร; ช่องสัญญาณที่ 18 และ 19 คือแถบช่วงคลื่น 4.0 ไมโครเมตร และ 3.7 ไมโครเมตร; และช่องสัญญาณที่ 20 คือช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ 0.70 ไมโครเมตร สำหรับ NOAA-I และ NOAA-J ช่องสัญญาณที่ 10 และ 17 ทำงานที่ 12.25 และ 4.13 ไมโครเมตร ตามลำดับ ความละเอียดสำหรับทุกช่องสัญญาณคือ 17.4 กิโลเมตร ที่จุดนาดีร์ เครื่องมือ HIRS/2 ให้ข้อมูลสำหรับการคำนวณโปรไฟล์อุณหภูมิจากพื้นผิวถึง 10 mb ปริมาณ ไอน้ำในบรรยากาศสามระดับ และ ปริมาณ โอโซน ทั้งหมด เครื่องมือที่สองคือ SSU ซึ่งจัดหาโดยสหราชอาณาจักรมีสามช่องสัญญาณที่ทำงานที่ 15.0 μm พร้อมเซลล์ปรับความดันสามเซลล์ที่มี CO2 ทำการกรองแบบเลือกแบนด์พาสของรังสีที่สุ่มตัวอย่าง เครื่องมือที่สามคือ MSU มีสี่ช่องสัญญาณที่ทำงานในย่านความถี่ออกซิเจน 50 ถึง 60 GHz (50.31, 53.73, 54.96 และ 57.95 GHz) เพื่อให้ได้โปรไฟล์อุณหภูมิที่ปราศจากการรบกวนจากเมฆ การทดลองเดียวกันนี้ดำเนินการบนยานอวกาศอื่น ๆ ในชุด TIROS-N/NOAA ^{[ 6 ]}     

ระบบรวบรวมข้อมูล (DCS) บนยานอวกาศ NOAA-11 หรือที่รู้จักกันในชื่อArgosได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นในประเทศฝรั่งเศส เพื่อตอบสนองความต้องการข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาของสหรัฐอเมริกาและสนับสนุนโครงการวิจัยบรรยากาศโลก (GARP) ระบบนี้รับสัญญาณการสังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่มีรอบการทำงานต่ำจากบอลลูนลอยอิสระ ทุ่นในมหาสมุทร ดาวเทียมอื่นๆ และแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ภาคพื้นดินแบบคงที่ที่กระจายอยู่ทั่วโลก ข้อมูลการสังเกตการณ์เหล่านี้จะถูกประมวลผลบนยานอวกาศและส่งซ้ำเมื่อยานอวกาศอยู่ในระยะของสถานีควบคุมและรับข้อมูล (CDA) สำหรับบอลลูนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ การเปลี่ยนแปลงความถี่ดอปเปลอร์ของสัญญาณที่ส่งจะถูกนำมาใช้ในการคำนวณตำแหน่งของบอลลูน คาดว่าสำหรับแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ที่เคลื่อนที่ ระบบ DCS จะมีความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง 5 ถึง 8  กิโลเมตร และความแม่นยำในการระบุความเร็ว 1.0 ถึง 1.6  เมตร/วินาที ระบบนี้มีความสามารถในการรวบรวมข้อมูลจากแพลตฟอร์มได้มากถึง 2,000 แพลตฟอร์มต่อวัน การทดลองที่เหมือนกันนี้ดำเนินการบนยานอวกาศลำอื่นในชุด TIROS-N/NOAA การประมวลผลและการเผยแพร่ข้อมูลดำเนินการโดยCNESในเมืองตูลูสประเทศฝรั่งเศส^{[ 7 ]}

เครื่องมือ ติดตามด้วยดาวเทียมเพื่อการค้นหาและกู้ภัย ( SARSAT ) มีความสามารถในการตรวจจับและระบุตำแหน่งเครื่องส่งสัญญาณฉุกเฉินที่มีอยู่โดยไม่ขึ้นกับข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม ข้อมูลจากเครื่องส่งสัญญาณระบุตำแหน่งฉุกเฉิน (ELT) ความถี่ 121.5 MHz, เครื่องส่งสัญญาณระบุตำแหน่งฉุกเฉิน (EPIRB) ความถี่ 243 MHz และ ELT/EPIRB ความถี่ 406 MHz ที่ใช้ในการทดลอง จะถูกรับโดยเครื่องทวนสัญญาณค้นหาและกู้ภัย (SARR) และออกอากาศแบบเรียลไทม์บน ความถี่ L-band (1544.5  MHz) ข้อมูลแบบเรียลไทม์จะถูกตรวจสอบโดยเทอร์มินัลผู้ใช้ในพื้นที่ซึ่งดำเนินการในสหรัฐอเมริกา แคนาดาและฝรั่งเศสข้อมูลความถี่ 406 MHz ยังได้รับการประมวลผลโดยเครื่องประมวลผลค้นหาและกู้ภัย (SARP) และส่งซ้ำแบบเรียลไทม์และจัดเก็บไว้ในยานอวกาศเพื่อส่งไปยังสถานี CDA ในอลาสก้าและเวอร์จิเนีย ในภายหลัง จึงทำให้ครอบคลุมทั่วโลก สัญญาณขอความช่วยเหลือจะถูกส่งต่อไปยังศูนย์ควบคุมภารกิจที่ตั้งอยู่ในแต่ละประเทศเพื่อส่งต่อไปยังศูนย์ประสานงานกู้ภัยที่เหมาะสมต่อไป^{[ 8 ]}

เครื่องมือSBUV/2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างแผนที่ความเข้มข้น ของโอโซนทั้งหมดในระดับโลก และเพื่อแสดงการกระจายตัวในแนวดิ่งของโอโซนในชั้นบรรยากาศของโลกการออกแบบเครื่องมือนี้อิงตามเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสำหรับ SBUV/TOMS ที่ติดตั้งบนดาวเทียม Nimbus 7เครื่องมือ SBUV/2 วัดรังสีสะท้อนจากดวงอาทิตย์ในมุมมอง 11.3° ใน ทิศทางแนว ดิ่งที่แถบความยาวคลื่น 12 แถบ กว้าง 1.1 นาโนเมตร ระหว่าง 252.0 ถึง 339.8  นาโนเมตรความเข้มของแสงอาทิตย์ถูกกำหนดที่แถบความยาวคลื่น 12 แถบเดียวกันโดยการใช้ตัวกระจายแสงซึ่งสะท้อนแสงอาทิตย์เข้าสู่มุมมองของเครื่องมือ SBUV/2 ยังวัดความเข้มของแสงอาทิตย์หรือความสว่างของชั้นบรรยากาศด้วยการสแกนสเปกตรัมอย่างต่อเนื่องจาก 160 ถึง 400  นาโนเมตร โดยเพิ่มขึ้นทีละ 0.148  นาโนเมตร SBUV/2 มีช่องโฟโตมิเตอร์แบบฟิลเตอร์แถบความถี่แคบอีกช่องหนึ่ง เรียกว่า เครื่องวัดรังสีเมฆปกคลุม (CCR) ซึ่งวัดความสว่างของพื้นผิวโลกที่ 380  นาโนเมตรอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตการมองเห็นของ CCR คือ 11.3° ^{[ 9 ]}

SEM เป็นส่วนขยายของการทดลองตรวจสอบโปรตอนจากดวงอาทิตย์ที่ดำเนินการบนยานอวกาศ ITOS โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อวัดฟลักซ์โปรตอน ความหนาแน่นฟลักซ์ อิเล็กตรอนและสเปกตรัมพลังงานในชั้นบรรยากาศตอนบนชุดอุปกรณ์ทดลองประกอบด้วยระบบตรวจจับสามระบบและหน่วยประมวลผลข้อมูล เครื่องตรวจจับโปรตอนและอิเล็กตรอนพลังงานปานกลาง (MEPED) วัดโปรตอนในช่วงพลังงานห้าช่วงตั้งแต่ 30 keV ถึง >2.5 MeV; อิเล็กตรอนที่สูงกว่า 30, 100 และ 300 keV; โปรตอนและอิเล็กตรอน (แยกกันไม่ได้) ที่สูงกว่า 6 MeV; และโปรตอนแบบรอบทิศทางที่สูงกว่า 16, 36 และ 80 MeV กล้องโทรทัศน์โปรตอนอัลฟาพลังงานสูง (HEPAT) ซึ่งมีมุมมอง 48° มองไปในทิศทางตรงข้ามกับโลกและวัดโปรตอนในช่วงพลังงานสี่ช่วงที่สูงกว่า 370 MeV และอนุภาคอัลฟาในช่วงพลังงานสองช่วงที่สูงกว่า 850 MeV/ นิว คลีออ น เครื่องตรวจจับพลังงานรวม (TED) วัดอิเล็กตรอนและโปรตอนในช่วงพลังงานระหว่าง 300 eV ถึง 20 keV