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 ]}

ระบบ TOVS ประกอบด้วยเครื่องมือ 3 ชิ้น ได้แก่ เครื่องวัดรังสีอินฟราเรดความละเอียดสูงรุ่นปรับปรุง 2 (HIRS/2), หน่วยตรวจวัดชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ (SSU) และหน่วยตรวจวัดคลื่นไมโครเวฟ (MSU) เครื่องมือทั้งสามชิ้นได้รับการออกแบบมาเพื่อกำหนดค่าการแผ่รังสีที่จำเป็นในการคำนวณโปรไฟล์อุณหภูมิและความชื้นของชั้นบรรยากาศจากพื้นผิวถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ (ประมาณ 1 มิลลิบาร์ ) เครื่องมือ HIRS/2 มี 20 ช่องสัญญาณในช่วงสเปกตรัมดังต่อไปนี้:

เครื่องมือ SSU ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งสหราชอาณาจักร (British Meteorological Office ) SSU ทำงานที่ช่องสัญญาณ 15.0 μm จำนวน 3 ช่อง โดยใช้การดูดซับแบบเลือก (selective absorption) โดยส่งผ่านรังสีที่เข้ามาผ่านเซลล์ปรับความดัน 3 เซลล์ที่มี CO2 ส่วนมีช่องสัญญาณ 1 ช่องในช่วงความถี่ 50.31 GHz และ 3 ช่องใน ช่วงความถี่ออกซิเจน 55 GHz (53.73, 54.96 และ 57.95  GHz) เพื่อให้ได้ข้อมูลอุณหภูมิที่ปราศจากการรบกวนจากเมฆ HIRS/2 มีมุมมองภาพ  (FOV) เส้นผ่านศูนย์กลาง30 กม. ที่ จุดนาดีร์ในขณะที่ MSU มี FOV  เส้นผ่านศูนย์กลาง 110 กม. HIRS/2 สุ่มตัวอย่าง 56 FOV ในแต่ละเส้นสแกนที่ มีความกว้างประมาณ 2250 กม. และ MSU สุ่มตัวอย่าง 11 FOV ตามแนวแถบที่มีความกว้างเท่ากัน แต่ละเส้นสแกนของ SSU มี 8 FOV ที่มีความกว้าง 1500  กม.

การทดลองนี้ยังดำเนินการบนยานอวกาศซีรีส์ TIROS-N/NOAA อื่นๆ อีกด้วย^{[ 6 ]}

ระบบ DCPLS บนดาวเทียม NOAA-9 หรือที่รู้จักกันในชื่อArgosได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นในประเทศฝรั่งเศส เพื่อตอบสนองความต้องการข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาของสหรัฐอเมริกา และเพื่อสนับสนุนโครงการวิจัยบรรยากาศโลก (GARP) ระบบนี้รับสัญญาณการสังเกตการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่มีรอบการทำงานต่ำจากบอลลูนลอยอิสระ ทุ่นในมหาสมุทร ดาวเทียมอื่นๆ และแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ภาคพื้นดินแบบคงที่ที่กระจายอยู่ทั่วโลก ข้อมูลการสังเกตการณ์เหล่านี้จะถูกประมวลผลบนยานอวกาศและส่งซ้ำเมื่อยานอวกาศอยู่ในระยะของสถานีควบคุมและรับข้อมูล (CDA) สำหรับบอลลูนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ จะใช้การเปลี่ยนแปลงความถี่ดอปเปลอร์ของสัญญาณที่ส่งมาเพื่อคำนวณตำแหน่งของบอลลูน ระบบ DCPLS คาดว่าจะมีความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง 3 ถึง 5  กิโลเมตร และความแม่นยำในการวัดความเร็ว 1.0 ถึง 1.6  เมตร/วินาที สำหรับแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ที่เคลื่อนที่ ระบบนี้มีความสามารถในการรับข้อมูลจากแพลตฟอร์มได้มากถึง 4,000 แพลตฟอร์มต่อวัน การทดลองที่เหมือนกันได้ดำเนินการบนยานอวกาศลำอื่นในชุด TIROS-N/NOAA การประมวลผลและการเผยแพร่ข้อมูลดำเนินการโดยCNESในเมืองตูลูสประเทศฝรั่งเศส^{[ 7 ]}

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) วัดอิเล็กตรอนและโปรตอนระหว่าง 300 eV และ 20 keV ^{[ 8 ]}

โครงการทดลองงบประมาณการแผ่รังสีของโลก (Earth Radiation Budget Experiment หรือ ERBE) ถูกออกแบบมาเพื่อวัดการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่าง ระบบ โลก - บรรยากาศและอวกาศ การวัดงบประมาณการแผ่รังสีในระดับโลก ระดับโซน และระดับภูมิภาค ในช่วงเวลาเป็นรายเดือน ช่วยในการพยากรณ์สภาพภูมิอากาศและการพัฒนาความสัมพันธ์ทางสถิติระหว่างสภาพอากาศระดับภูมิภาคและความผิดปกติของงบประมาณการแผ่รังสี ERBE ประกอบด้วยชุดเครื่องมือสองชุด ได้แก่ เครื่องมือแบบไม่ใช้เครื่องสแกน (ERBE-NS) และเครื่องมือแบบใช้เครื่องสแกน (ERBS-S) เครื่องมือ ERBE-NS มีเซ็นเซอร์ห้าตัว แต่ละตัวใช้ตัวตรวจจับรังสีแบบโพรง (cavity radiometer detectors) สี่ตัวในจำนวนนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับมองโลก: เซ็นเซอร์ มุมมอง กว้าง (FOV) สองตัวมองเห็นแผ่นดิสก์ทั้งหมดของโลกจากขอบหนึ่งไปยังอีกขอบหนึ่ง ประมาณ 135°; เซ็นเซอร์มุมมองปานกลางสองตัวมองเห็นบริเวณ 10° เซ็นเซอร์ตัวที่ห้าเป็นตัวตรวจวัดพลังงานแสงอาทิตย์ที่วัดรังสีทั้งหมดจากดวงอาทิตย์ในบรรดาเซ็นเซอร์ที่มองโลกทั้งสี่ตัว เซ็นเซอร์มุมมองกว้างหนึ่งตัวและเซ็นเซอร์มุมมองปานกลางหนึ่งตัวทำการวัดรังสีทั้งหมด เครื่องมือ อีกสองชิ้นวัดรังสีสะท้อนจากดวงอาทิตย์ในช่วงคลื่นสั้นระหว่าง 0.2 ถึง 5 ไมโครเมตร โดยใช้ฟิลเตอร์ Suprasil-Wส่วนประกอบของรังสีคลื่นยาวที่แผ่มาจากโลกถูกกำหนดโดยการลบค่าการวัดคลื่นสั้นออกจากค่าการวัดทั้งหมด เครื่องมือ ERBE-S เป็นเครื่องวัดรังสีแบบสแกนที่มีช่องมองภาพแคบสามช่อง ช่องหนึ่งวัดรังสีสะท้อนจากดวงอาทิตย์ในช่วงคลื่นสั้นระหว่าง 0.2 ถึง 5 ไมโครเมตร (μm) อีกช่องหนึ่งวัดรังสีที่แผ่มาจากโลกในช่วงคลื่นยาวตั้งแต่ 5 ถึง 50  μm ช่องที่สามวัดรังสีทั้งหมดที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 0.2 ถึง 50  μm ทั้งสามช่องตั้งอยู่ภายในดรัมสแกนที่หมุนอย่างต่อเนื่องซึ่งสแกนพื้นที่มองเห็น (FOV) ไปตามเส้นทางจากขอบฟ้าหนึ่งไปยังอีกขอบฟ้าหนึ่งตามลำดับ แต่ละช่องทำการวัดรังสี 74 ครั้งในระหว่างการสแกนแต่ละครั้ง และพื้นที่มองเห็น (FOV) ของแต่ละช่องคือ 3 x 4.5° ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 40  กิโลเมตรบนพื้นผิวโลก ERBE-S ยังมองดวงอาทิตย์เพื่อการสอบเทียบด้วย^{[ 9 ]} ERBE ของ NOAA-9 เป็นหนึ่งในสามเครื่องมือดังกล่าวที่ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ โดยอีกสองเครื่องมืออยู่บนดาวเทียม Earth Radiation Budget SatelliteและNOAA-10

เครื่องมือ ติดตามด้วยดาวเทียมเพื่อการค้นหาและกู้ภัย ( SARSAT ) มีความสามารถในการตรวจจับและระบุตำแหน่งเครื่องส่งสัญญาณฉุกเฉินที่มีอยู่โดยไม่ขึ้นกับข้อมูลสิ่งแวดล้อม 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^{[ 10 ]}

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 เครื่องวัดรังสีเมฆ (CCR) ซึ่งวัดความสว่างของพื้นผิวโลกที่ 380  นาโนเมตรอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตการมองเห็นของ CCR คือ 11.3° ^{[ 11 ]}