ردیابی ماهواره ها در فضا چگونه صورت می گیرد؟
ماهواره امید
ایستگاه هدایت و کنترل ماهواره در مدار ارتفاع پایین نیز وظیفۀ تعیین موقعیت ماهواره در مدار را بر عهده داشته و ارتباط رادیویی با ماهواره برقرار می‌کند و فرمان‌های کنترلی را به ماهواره ارسال نموده و پاسخ آن را دریافت می‌کند. این ماهواره توسط ماهواره‌بر سفیر ساخت ایران توسط موشک سفیر از پایگاه فضایی ایران، به مدار پرتاب شد. موشک سفیر برای پرتاب این ماهواره به فضا طراحی شده‌است. ماهوارهٔ امید به همراه ایستگاه‌های زیرزمینی و پرتاب فضایی، جمعاً نخستین سامانهٔ فضایی بومی ایران را تشکیل می‌دادند. ماهواره‌های ویژۀ ایران عبارتند از ماهوارۀ زهره، ماهوارۀ سینا، ماهوارۀ پارس و ماهواره‌های مصباح ۱ و مصباح ۲.
ماهواره مخابراتی
سیگنال ارسالی به زمین به‌وسیلهٔ دیش‌های معمولی دریافت شده و پس از LNB به گیرندهٔ ماهواره‌ای منتقل می‌شود. ماهواره‌ها معمولاً در سه مدار LEO و MEO و GEO قرار داده می‌شوند. این مدارها به ترتیب، ارتفاع کم، متوسط و سنکرون نسبت به زمین نامیده می‌شوند. مدار ژئوسنکرون دارای صفحه‌ای فرضی است که از خط استوا می‌گذرد. ماهواره‌های ایران
ماهواره رصد، دومین ماهواره ایرانی است که توسط موشک‌های حامل ایرانی به فضا فرستاده شده‌است. این ماهواره همچنین نخستین ماهواره تصویربرداری ایران محسوب می‌شود. «رصد»، با نام کامل رصد-۱، که در تاریخ ۲۵ خرداد ۱۳۹۰ (۱۵ ژوئن ۲۰۱۱) به فضا پرتاب شده بود، روز ۱۵ تیرماه ۱۳۹۰ (۶ ژوئیه ۲۰۱۱) مجدداً وارد جو شد و به عمر تقریباً سه هفته‌ای خود پایان داد. تصویربرداری ماهواره‌ای
در دهه ۱۹۶۰ آمریکا از طریق ماهواره‌های جاسوسی خود شروع به جمع‌آوری اطلاعات علیه کوبا و شوروی سابق نمود. در سال ۱۹۷۲ ناسا اولین ماهواره ارزیابی منابع زمینی بنام ERTS-۱ را به فضا پرتاب کرد که بعدها تحت نام لندست شناخته شد. پیشرانش فضایی
استفاده از رانشگرهای الکتریکی در ماهواره‌ها نخستین بار توسط شوروی سابق انجام گرفت. اولین رانشگر مورد استفاده در یک مأموریت فضایی یک رانشگر الکتریکی از نوع پالس پلاسمایی یا PPT بود که در سال ۱۹۶۴ بر روی ماهواره Zond-2 با مأموریت کنترل وضعیت سه محوره به پرواز درآمد. این اولین استفاده از یک رانشگر در فضا بود که زمینه گسترش انواع دیگر رانشگرهای الکتریکی را برای استفاده در مأموریت‌های فضایی پس از آن فراهم کرد. ماهواره‌های غربی نیز پس از آن جهت حفظ موقعیت شمال- جنوب یا NSSK (North-South Station-keeping) خود استفاده از رانشگرهای الکتریکی را آغاز کردند. سال‌ها پس از آن بود که استفاده از رانشگرهای شیمیایی نیز در سیستم پیشرانش ماهواره‌ها آغاز گردید. استفاده از رانشگرهای الکتریکی و شیمیایی در فضاپیماها و ماهواره‌ها تا به امروز ادامه دارد. پهلوگیری فضایی
پهلوگیری فضایی تکنیکی است که طی آن دو فضاپیما را که امروزه معمولاً یکی از آنها ایستگاه فضایی است، برای اتصال به همدیگر در یک مدار قرار می‌دهد. برای رسیدن به یک ترازیابی مناسب برای پهلوگیری، فضاپیماها نیاز به دقتی بسیار بالا در مختصات مکان‌یابی فضایی و سرعت فضاپیما دارند تا به صورت کامل و امن به یکدیگر متصل شوند. تکنیک ترازیابی ممکن است چه در اتصال و چه در جداسازی فضاپیماها از هم مورد استفاده گیرد. رادیومتر پیشرفته با وضوح بسیار بالا
رادیومتر پیشرفته با وضوح بسیار بالا () که به اختصار AVHRR نامیده می‌شود، ابزار و سنجنده‌ای فضایی است که بازتابش زمین را در پنج باند طیفی وسیع و نزدیک به استانداردهای امروزی اندازه‌گیری می‌کند. بیشتر این رادیومترها توسط سکوهای مدار قطبی متعلق اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا (NOAA)حمل می‌شوند. دو پرتوسنج نخست به سنجش نور سرخ (۰،۶ میکرومتر) و فروسرخ (۰،۹ میکرومتر) می‌پردازد. پرتوسنج سوم به پایش طیف ۳،۵ میکرومتری و دو پرتوسنج آخر انرژی حرارتی بازتابی زمین را در طول موج ۱۱ و ۱۲ میکرومتری پایش می‌کنند. ماهواره NOAA دارای زمان گذر استوایی 0730 و 1930 بر پایه زمان خورشیدی محلی است. ماهواره دیدبان و شهاب‌سنگ‌یاب
دیدبانی بر مدار گردش ماهواره‌ها و بررسی و پیگیری جابجایی‌های زباله‌های فضایی نزدیک به‌این مدارها بخش دیگری از کارهای روزانهٔ این ماهواره در فضاست. مدارگرد شناسایی ماه
مدارگرد شناسایی ماه ()که به اختصار LRO نامیده می‌شود، فضاپیمای رباتیک ناسا است که در مدار قطب‌آهنگ در حال گردش در مدار ماه است. مأموریت این مدارگرد تسهیل مأموریت‌های انسانی و رباتیک آینده بر روی ماه توسط ناسا است. هدف نهایی آن تهیه نقشه تفصیلی به منظور تعیین موقعیت‌های فرود ایمن و منابع بالقوه در سطح ماه، تشریح محیط تابشی و نشان‌دادن تکنولوژی‌های جدید است. مدارگرد شناسایی ماه نقشه‌ای سه‌بعدی از ماه تهیه خواهد کرد و نخستین باز از تجهیزات به‌جامانده از فضاپیمای آپولو بر روی سطح ماه تصویربرداری کرده‌است. نخستین تصاویر این مدارگرد در سال ۲۰۰۹ منتشر شد که نشان‌دهنده منطقه‌ای در ارتفاعات سطح ماه در جنوب دریای ابرها بود. سامانه موقعیت‌یاب جهانی
بخش فضایی (Space Segment) از ماهواره‌های مستقر در مدار زمین تشکیل شده‌است که به اختصار ماشین‌های فضایی (Space Vehicle) نیز نامیده می‌شوند. در طراحی نخستین جی‌پی‌اس، بیست وچهار ماشین فضایی مورد نیاز بود که در هشت مدار دایره‌ای و در هر مدار حداکثر سه ماهواره قرار می‌گرفتند. بعدها این طرح تبدیل به شش مدار شد و در هر مدار حداکثر چهار ماشین فضایی در نظر گرفته شد. شبکه فضای دوردست ناسا
گام‌های نخستین برای ایجاد دی‌اس‌ان در ژانویه سال ۱۹۵۸ برداشته شد، زمانی که آزمایشگاه پیشرانهٔ جت، زیر نظر ارتش ایالات متحده سامانه ردیابی رادیویی قابل حملی را در ایستگاه‌های نیجریه، سنگاپور و کالیفرنیا ایجاد کرد. این سیستم برای گرفتن امواج رادیویی ماهوارهٔ اکسپلورر ۱ ارتش آمریکا، اولین ماهوارهٔ آمریکایی که در مدار زمین قرار گرفت طراحی شده بود. روش‌های پردازش تصویر
در برخی از تصاویری که توسط ماهواره‌ها یا رادار‌ها ثبت می‌گردند، اختلالاتی در تصویر دیده می‌شود که به دلیل خش می‌باشد. دو اختلال مهم که در تصاویر چند باندی دیده می‌شود: نواری شدن (Banding) و خطوط از جا افتاده می‌باشد. ماهواره مخابراتی
ماهواره از دو بخش تجهیزات مخابراتی و غیرمخابراتی تشکیل شده‌است. زیرسیستم‌های مخابراتی، آنتنها و تکرارکننده‌ها هستند. در بخش مخابراتی، دستگاهی وجود دارد که تکرارکننده (رله) رادیویی در یک فرکانس مشخص است و ترانسپاندر نام دارد. یک ماهواره می‌تواند چندین ترانسپاندر داشته باشد. ترانسپاندرها سیگنال‌های فرستاده شده از زمین را دریافت و پس از تقویت و تغییر فرکانس آن‌ها را به زمین برمی‌گردانند. آنتن‌های مربوط به این ترانسپاندرها طوری طراحی شده‌اند که فقط قسمت‌هایی از سطح زمین را که درون شبکه ماهواره‌ای قرار دارند، پوشش دهند. یک ماهواره معمولاً آنتنی همه جهته دارد که برای دریافت سیگنال‌های فرمان صادر شده از زمین به کار می‌رود زیرا آنتن‌های دیگر ماهواره ممکن است به سوی زمین نباشند. آنتن همه جهته همچنین برای کنترل سیستم‌های فرعی در زمان پرتاب ماهواره و تعیین موقعیت آن به کار می‌رود. بخش غیرمخابراتی ماهواره که در واقع قسمت پشتیبانی فنی آن است شامل سیستم کنترل حرارتی، سیستم کنترل موقعیت و مدار، ساختار مکانیکی، سیستم منبع تغذیه و موتور اوج است جهت‌یاب رادیویی
جهت‌یاب رادیویی (RDF) وسیله ای برای یافتن جهت یا سوی برای یک منبع رادیویی است. عمل اندازه‌گیری جهت به عنوان جهت‌یابی رادیویی یا گاهی اوقات به سادگی جهت‌یابی (DF) شناخته می‌شود. با استفاده از دو یا چند اندازه‌گیری از مکان‌های مختلف، می‌توان مکان یک فرستنده ناشناخته را تعیین کرد. به عنوان راه دیگر، با استفاده از دو یا چند اندازه‌گیری از فرستنده‌های شناخته شده، می‌توان موقعیت یک وسیله نقلیه را تعیین کرد. RDF به‌خصوص در قایق‌ها و هواپیماها به عنوان سیستم ناوبری رادیویی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی
هر اندازه‌گیری مسافتی، موقعیت گیرنده تا فرستنده را روی یک کره مشخص می‌کند. در مورد گیرنده‌هایی که با سرعت بالا حرکت می‌کنند، موقعیت امواج ارسالی آن‌ها تغییر می‌کند. همچنین اطلاعات دریافتی از ماهواره‌ها نیز متفاوت است. ضمناً سرعت امواج رادیویی در برخی لایه‌های جو از جمله یونوسفر کمتر است که بستگی به زاویه ماهواره به گیرنده دارد. آسانترین راه حل اینست که در هر لحظه ۴ ماهواره در معرض دید گیرنده باشند. در حالت بهتر ترکیب ماهواره‌ها با ایستگاه‌ها و استفاده از تکنیکهایی چون غربال کالمن (Kalman filtering) برای انجام محاسبات دقیقتر در شرایط سخت تر و پیچیده تر، بهترین جواب را خواهد داد. جنگ فضایی
آزمایش و کار بر روی جنگ‌افزارهای ضد ماهواره قدمتی طولانی دارد. این جنگ‌افزارها برای از کار انداختن یا نابود کردن ماهواره‌ها برای مقاصد استراتژیک نظامی به کار می‌روند. برای از کار انداختن ماهواره‌های دشمن دو راه وجود دارند؛ گزینه نخست حملات هکری است که از روی زمین انجام می‌شوند. یک نمونه از این حملات، در ماه مارس ۲۰۱۰ رخ داد که در جریان آن ایران ماهواره‌های ارتباطی اروپا را از کار انداخت. به تازگی نیز هکرهای چینی حمله مشابهی را علیه ماهواره‌های هواشناسی آمریکایی با موفقیت به انجام رساندند. گزینه دوم پرتاب ماهواره‌هایی به فضاست که می‌توانند کاوشگران فضایی کشورهای دشمن را شکار کنند. سامانه ماهواره‌ای ردیابی و بازپخش داده‌ها
سامانه ماهواره‌ای ردیابی و بازپخش داده‌ها () یا TDRSS شبکه‌ای از ماهواره‌های مخابراتی آمریکایی و ایستگاه‌های زمینی که توسط ناسا برای ارتباطات فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر کدام است که هر کدام از ماهواره‌های این سامانه ماهواره ردیابی و بازپخش داده‌ها (TDRS) نامیده می‌شود. این سامانه به منظور جایگزینی شبکه ایستگاه‌های زمینی موجود که همه ماموریت‌های پروازی ناسا را پشتیبانی می‌کردند، طراحی شد. هدف اولیه طراحی این سامانه افزایش زمان ارتباط فضاپیماها با ایستگاه‌های زمینی و بهبود حجم داده‌های قابل جابه‌جایی بوده است. تعدادی از ماهواره‌های ردیابی و بازپخش داده در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ میلادی توسط شاتل فضایی به فضا پرتاب شدند. برخی دیگر از این ماهواره‌ها نیز با استفاده از موشک‌های اتلس ۲ای و اتلس ۵ در مدار قرار گرفتند. مدار (سیاره)
این ماهواره‌ها دارای مداری بیضوی هستند. دو نقطه مهم از مدار این ماهواره‌ها نقطه اوج و نقطه حضیض آن‌ها است. قسمتی که به سطح زمین نزدیک می‌شود با نام نقطه حضیض و قسمتی که از سطح زمین دور می‌شود به نام نقطه اوج نامیده می‌شود. مسیر حرکت و دوران این نوع ماهواره مانند ماهواره‌های قطبی از سمت شمال به جنوب است. ماهواره
ماهواره‌ها می‌توانند اطلاعات باارزشی در اختیار انسان قرار دهند که به تحولات شگرفی، در زمینه‌های گوناگون بیانجامد. ماهواره‌های کشف منابع زمینی، هواشناسی، مخابراتی، پژوهشی و نظامی از این نوع هستند. اسکن لیزری
زمانی که یک وسیل نقلیه فضایی می خواهد در ایستگاه فضایی لنگر بیاندازد، میبایست موقعیت را به صورت دقیقی کنترل و رصد کند. برای به دست آوردن موقعیت نسبی وسیله نسبت به ایستگاه فضایی، اسکنرهای لیزری بر روی وسایل نقلیه فضایی تعبیه شده اند به صورتی که بعد از به دست آوردن هندسه و شمایل ایستگاه فضایی به کمک یک کامپیوتر دستورات مانور را صادر می کنند. اسکنرهای گالوانومتری رزونانسی برای این کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. مدار (سیاره)
مدارهای زمین‌ایست دورۀ گردِشی، درست برابر گردش زمین دارند. این مدار، مدار ۲۴ ساعته نیز خوانده می‌شود. این ماهواره‌ها با سرعتی حدود سه کیلومتر در ثانیه در مدار زمین‌ایست حرکت می‌کنند. برای ردیابی ماهواره احتیاج به سیستم پیچیده‌ای نیست؛ ماهواره‌ها در مدار ثابت زمینی، با تعداد کم، امکان ایجاد پوشش زیادی را در روی زمین دارند. به عنوان مثال سه ماهواره در روی این مدار برای پوشش بیشتر سطح زمین (به جز قطب‌ها) کافی هستند. ماهواره دیدبان و شهاب‌سنگ‌یاب
با بهره‌گیری از جایگاه و دیده‌گاه برتری که این ماهواره در مقایسه با رصدخانه‌های زمینی در فضا دارد، روز و شب برایش یکی است و محدودیتی برای کار ۲۴ ساعته در همه روزهای سال ندارد. میراگر مغناطیسی
پژوهشگاه فضایی ایران، طرح اختراعی مکانیزم میراگر جریان گردابی مغناطیسی که توسط محققان و متخصصان پژوهشکده رانشگرهای فضایی پژوهشگاه فضایی ایران طراحی و ساخته شده‌است، گواهی اعتبارسنجی از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران دریافت کرد. حسن رضایی حقیقت، رئیس پژوهشکده رانشگرهای فضایی در خصوص اهمیت این مکانیزم خاطرنشان کرد: ماهواره‌ها شامل یک‌سری از مکانیزم‌ها هستند که عملکردهای مورد نیاز مأموریت فضایی را انجام می‌دهند، مکانیزم میراگر دورانی، به‌طور گسترده در ماهواره‌های مختلف به منظور استهلاک و میراکردن ارتعاشات و حرکات ضربه‌ای در سیستم‌های بازکننده از قبیل آرایه‌های خورشیدی، آنتن و… به کار می‌رود. ماهواره
ماهواره‌های مدارات قطبی جهت مشاهده سطح زمین مورد استفاده قرارمی‌گیرند. وقتی که یک ماهواره مدار قطبی در حال دوران از شمال به جنوب بدور زمین است و چون زمین نیز خود از شرق به غرب در حال گردِش به دور خود است، این نکته باعث جاروب تمام نقاط موجود بر روی سطح زمین می‌گردد. این کار شبیه پوست کندن یک پرتقال است؛ قسمت به قسمت و در نهایت یک شکلِ تصویرِ کروی از سطح زمین. استارلینک
از این ایستگاه‌ها برای بهره‌برداری، کنترل و نگهداری ماهواره‌ها استفاده می‌شود. ماهواره‌های لئو برای کاهش تأخیر نیاز به داشتن ایستگاه‌های زمینی نزدیک به کاربر دارند. ایستگاه‌های زمینی از سه نوع جزء متفاوت تشکیل خواهد شد: ایستگاه‌های ردیابی، تله متری و فرماندهی، آنتن‌های دروازه ای و پایانه‌های کاربری. تعداد ایستگاه‌های ردیابی، تله متری و فرماندهی کم و در سطح جهان پراکنده خواهد بود و قطر آنتن‌هایشان ۵ متر خواهد بود. اما دروازه‌ها و پایانه‌های کاربری مبتنی بر فناوری آرایه فازی خواهد بود. اسپیس اکس برنامه دارد تعداد زیادی آنتن دروازه ای در سطح جهان و نزدیک یا در مکان نقطه‌های تبادل اینترنت داشته باشد. صورت های فلکی مدار نزدیک زمین به صدها ایستگاه زمینی و هزاران دروازه نیاز خواهند داشت. ماهواره
ماهواره ضد سلاح، که بعضی مواقع ماهواره‌های کشنده نیز خوانده می‌شوند، ماهواره‌هایی هستند که برای خراب کردن ماهواره‌های دشمن و دیگر سلاح‌های مداری و اهداف دیگر طراحی شده‌اند؛ که آمریکا (در حال تحقیق و توسعه) و روسیه و ایران از این نوع ماهواره‌ها، در اختیار دارند. ماهواره‌های ستاره‌شناختی که برای مشاهده فاصله سیاره‌ها وکهکشان‌ها و دیگر اشیای خارجی فضا، استفاده می‌شود. ماهواره‌های زیستی، ماهواره‌هایی هستند که برای حمل ارگانیسم‌های زنده، طراحی شده‌اند. عموماً برای آزمایش‌های علمی استفاده می‌شوند. ماهواره‌های مخابراتی، ماهواره‌هایی هستند که برای اهداف ارتباط راه دور، در فضا قرار گرفته‌اند. ماهواره‌های مخابراتی مدرن، نوعاً از مدارهای زمین‌همگام، مولنیا (Molniya) و پایین‌زمینی استفاده می‌کنند. ماهواره‌های مینیاتوری، ماهواره‌هایی هستند که دارای وزن کم و سایز کوچک، به‌طور غیرعادی می‌باشند. طبقه‌بندی جدیدی که برای گروه‌بندی این ماهواره‌ها استفاده می‌شود، عبارت است از: ماهواره‌هایی هستند که از پخش کردن سیگنال‌های رادیویی استفاده می‌کنند تا دریافت‌کننده‌های موبایل را در زمین فعال نمایند تا مکان دقیق آن‌ها مشخص شود. ماهواره‌های مشاهداتی زمین یا ماهواره‌های مخابراتی می‌باشند، که برای کاربردهای نظامی و جاسوسی مستقر شده‌اند. ماهواره‌های زمین‌شناسی، ماهواره‌هایی هستند که برای نظارت بر محیط، هواشناسی و ساختن نقشه استفاده می‌شوند. به ماهواره‌هایی که به وسیله یک کابل که به ماهواره‌ای دیگر متصل شوند، تتر (افسار) می‌گویند. ماهواره‌های هواشناسی، که به‌طور ابتدایی برای نشان دادن آب و هوای کره زمین به کار می‌روند. اثر کوریولیس
به نظر می‌رسد که موشک‌های بالستیک و ماهواره‌ها، هنگامی که مسیر حرکت آنها را بر روی نقشه رسم می‌کنیم در یک مسیر منحنی حرکت می‌کنند، زیرا زمین کروی بوده و کوتاه‌ترین فاصله بین دو نقطه بر روی سطح زمین، به صورت یک خط مستقیم نمی‌باشد. هر نقشه دو بعدی (تخت) نیازمند خم کردن برای انحنای سطح زمین می‌باشد. (سه بعدی) معمولاً در نقشه برجسته نما (دارای نصف‌النهارات متوازی) این انحنا در مجاورت قطب‌ها افزایش می‌یابد. برای مثال در نیمکره شمالی، موشک بالستیک که به سمت هدف دور دستی در سمت بالا پرتاب می‌شود، که از کوتاه‌ترین مسیر ممکن استفاده می‌کند (یک دایره بزرگ) بر روی نقشه به سوی مسیر شمال در خط مستقیم به سمت هدف به نظر می‌رسد و سپس منحنی به سمت بالای استوا بر می‌گردد. ماهواره رصد
دقت تصویر دوربین به‌کار رفته در رصد، که نخستین گام ایران در داشتن یک ماهوارۀ مستقل تصویربرداری از پدیده‌های زمین محسوب می‌شد، ۱۵۰ متر اعلام شده‌است. وبلاگ All Things Nuclear در مقالۀ خود دربارهٔ ماهوارۀ رصد، اشاره کرده که این ادعا، که رصد می‌تواند عکس‌های با دقت بالا تهیه کند، صحیح نیست، زیرا دقت تصاویر Google Earth برای بیشتر نقاط زمین به‌طور معمول ۱۵ متر، و در ایالات متحده ۱ متر است. با توجه به عدم انتشار تصاویری از دوربین ماهواره در مدت عمر رصد، با وجود ادعای دریافت تصاویر و وعده برای پخش آن‌ها از صداوسیما، به نظر می‌رسد اشتباه محاسباتی در سرعت و زمان بازکردن این بوم، باعث بیرون‌رفت ماهواره از کنترل شده باشد. به احتمال خیلی زیاد جهت‌گیری ماهواره نسبت به زمین اشتباه، یا ماهواره خارج از کنترل بوده‌است. اکسیژن
اکسیژن دو نوار جذبی در طیف‌سنجی از خود نشان می‌دهد که در طول موج‌های ۶۸۷ و ۷۶۰ نانومتر دیده می‌شوند. دانشمندان علوم سنجش از دور پیشنهاد کرده‌اند که با استفاده از پرتوهای دریافتی از طریق یک ماهواره دیدبانی زمین و بررسی شدت این نوارها، می‌توان به وضعیت سلامت سیارات دوردست دست یافت. این روش برمبنای این حقیقت است که با کمک این نوارهای جذبی می‌توان میان بازتاب ناشی از پوشش گیاهی و بازتاب فلوئورسانسی تمایز قایل شد. از نظر فنی اندازه‌گیری به دلیل پایین بودن نسبت سیگنال به نویز و ساختار فیزیکی پوشش گیاهی دشوار است. اما به عنوان یک روش برای نظارت بر چرخه کربن از ماهواره‌ها در مقیاس جهانی ارائه شده‌است. استارلینک
طبق اسناد ارائه‌شده به کمیسیون فدرال ارتباطات ایالات‌متحده، این ماهواره‌ها برای ارتباط بین ماهواره‌‌ای از لینک‌های بین ماهواره‌ای نوری و فن‌آوری‌های پرتودیسی آرایه فازی و پردازش دیجیتالی در باند کی‌یو و کِی‌آ استفاده می‌کنند. درحالی‌که جزئیات فن‌آوری‌های آرایه مرحله‌ای به‌عنوان بخشی از برنامه فرکانس فاش شده است، اسپیس‌اکس جزئیات پیوندهای بین ماهواره‌ای نوری را محرمانه نگه‌داشته است. ماهواره‌های اولیه بدون لینک لیزر (laser link) به فضا پرتاب می‌شوند، اسپیس‌اکس انتظار دارد ماهواره‌هایی با این پیوندها تا پایان سال ۲۰۲۰ آماده شوند. پیوندهای لیزری بین ماهواره‌ای با موفقیت در اواخر سال ۲۰۲۰ آزمایش شدند. ژئودزی ماهواره‌ای
زمین‌سنجی ماهواره‌ای یا ژئودزی ماهواره‌ای به تمام فرایندهایی که طی آن اهداف ژئودزی کلاسیک با استفاده از ماهواره‌ها حاصل می‌گردد، ژئودزی ماهواره‌ای گفته می‌شود. مدار (سیاره)
به دلیل نزدیکی فاصلۀ این نوع ماهواره‌ها از سطح زمین، سرعت حرکت این ماهواره‌ها خیلی بیشتر از سرعت دَوَران زمین به‌دور خودش است. سرعت این‌گونه ماهواره‌ها باید به حدی باشد تا به زمین سقوط نکنند. گاهی سرعت آن‌ها به ۲۷٬۰۰۰ کیلومتر بر ساعت نیز می‌رسد. برخی از ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های سنجش از دور و ماهواره‌های جاسوسی از این نوع‌اند. ماهواره ردیابی و بازپخش داده‌ها
ماهواره‌ای ردیابی و بازپخش داده‌ها () که به اختصار TDRS نامیده می‌شود، گونه‌ای از ماهواره‌های مخابراتی است و بخشی از سامانه ماهواره‌ای ردیابی و بازپخش داده‌ها (TDRSS) به‌شمار می‌رود که توسط ناسا و دیگر آژانس‌های دولتی ایالات متحده آمریکا برای ارتباطات و تشکیل پلاتفرم‌های کاربری مستقل مانند ماهواره‌ها، بالون‌ها، فضاپیماها و ایستگاه فضایی بین‌المللی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سامانه جرم‌متغیر
سرعت ماهواره در مداری دایره‌ای در نزدیکی زمین حدود ۸ کیلومتر بر ثانیه است. ماهواره‌ها به سمت شرق پرتاب می‌شوند تا از چرخش زمین حول محور خودش بهره گرفته‌شود. برای نقطه‌ای در نزدیکی خط استوا، سرعت چرخشی تقریباً عبارت است از formula_9 که مقدار عددی آن حدوداً formula_10 است؛ مثلاً اگر بگیریم formula_11 , در این صورت، نسبت جرمی به کمک معادله بالا، برای اینکه موشک بعد از پرتاب از زمین به سرعت مداری لازم برسد، عبارت است از: مدار (سیاره)
عبارت است از هدایت وسایل بالارونده‌های فضایی و ماهواره در مدار، به وسیله شبکه ایستگاه‌های زمینی بخصوصی که کنترل، یکی از کارهای آنهاست ماهواره‌ها دقیقاً در موقعیت خود نسبت به زمین ثابت نیستند و برای اینکه بتوان آن‌ها را در موقعیت فضایی ازپیش تعیین شده خود ثابت نگه داشت، باید از ایستگاه‌های زمینی به‌طور مرتب تنظیمهایی بروی موقعیت آن‌ها انجام گیرد تا بتوان از انحراف مسیر ماهواره جلوگیری کرد کدگذاری فضایی
در این روش، سیگنال دریافت شده از داخل میدان مغناطیسی B را بکمک فاز آن سیگنال تشخیص می‌دهند. اشلون
در گزارش سال ۲۰۰۱ پارلمان اروپا، پایگاه‌های زمینی ذیل، در رهگیری ارتباطات ماهواره‌های مخابراتی نقش داشته یا دارند:این پایگاه‌ها در گزارش پارلمان اروپا به عنوان پایگاه‌هایی آورده شده‌اند که نمی‌توان مشخصا درباره آنها نظر داد:فهرست پایگاه‌های شنود بر پایه اسناد فاش شده بدست ادوارد اسنودن توانایی رهگیری ارتباطات، بسته به رسانه مورد استفاده دارد که می‌تواند رادیو، ماهواره، ریزموج، سلولی، یا فیبر نوری باشد. در هنگام جنگ جهانی دوم و دهه ۱۹۵۰ (میلادی)، از امواج فرکانس بالا (موج کوتاه) رادیویی به طور گسترده‌ای برای ارتباطات دیپلماتیک و نظامی استفاده می‌شد و می‌شد آنها را از فواصل بسیار دور، رهگیری کرد. ظهور ماهواره‌های مخابراتی با مدار زمین‌ثابت در دهه ۱۹۶۰ میلادی امکانات جدیدی را برای رهگیری ارتباطات بین‌المللی فراهم کرد. ماهواره
نوعی از ماهواره‌ها را می‌گویند که مسیر مدار حرکت آن‌ها عمود بر خط استوا و مسیر دَوران آن از قطبهای شمال و جنوب می‌گذرد. مدار قطبی بی شباهت به مدارات ارتفاع پایین نیست و تنها فرق اساسی آن‌ها در جهت دَوران ماهواره است، ماهواره‌های مدار قطبی از شمال به جنوب در گردشند؛ برخلاف ماهواره‌های دیگر که از شرق به غرب است. موشک کروز
در این روش موشک با استفاده از سامانه موقعیت‌یاب جهانی با دریافت فرکانس‌های حاوی اطلاعات ماهواره‌ای (سه یا چهار ماهواره) موجود در مدار زمین و انجام محاسبات موقعیت دقیق مکانی را محاسبه و تعیین می‌کند. سازمان اروپایی بهره‌برداری از ماهواره‌های هواشناسی
درحالیکه ماهواره‌های زمین‌ثابت، امکان دید پیوسته به زمین را از جایگاه ثابت در فضای بیرونی فراهم می‌کنند ابزار ماهواره‌های چرخنده در قطب‌ها با پرواز در بلندای بسیار کمتر، امکان دید بسیار جزئی‌تر از دمای هواکره و رطوبت را فراهم می‌کنند. اگرچه بخش کوچکتری از زمین را پوشش می‌دهند. ماهواره‌های ایران
ماهواره طلوع، نخستین ماهواره سنجش از راه دور ایران که در ۱۴ بهمن ۱۳۸۸ روز ملی فناوری ماهواره‌ای رونمایی شده و قابل پرتاب با ماهواره‌بر سیمرغ دارای فناوری‌هایی مانند محموله تصویربرداری، کنترل وضعیت مکانیزم‌ها و سلول‌های خورشیدی که مأموریت اصلی این ماهواره، تصویربرداری تک طیفی با تفکیک‌پذیری ۵۰ متر، ذخیره و ارسال داده‌های تصویر به ایستگاه‌های زمینی می‌باشد. رنگ کاذب
برای تصاویر ماهواره‌ای و فضایی از رنگ کاذب (در میان موارد دیگر) استفاده می‌شود: به‌عنوان مثال ماهواره‌های سنجش از دور (به‌عنوان مثال لندست، به مثال بالا مراجعه کنید)، تلسکوپ‌های فضایی (به‌عنوان مثال تلسکوپ فضایی هابل) یا کاوشگرهای فضایی (به‌عنوان مثال کاسینی-هویگنس). برخی فضاپیماها با مریخ نورد (به‌عنوان مثال مریخ علوم آزمایشگاهی "کنجکاوی)"، نمونه‌های برجسته دارای قابلیت ثبت تصاویر با رنگ تقریباً واقعی هستند. ماهواره‌های هواشناسی برخلاف فضاپیمایی که قبلاً ذکر شد، از طیف مرئی یا فروسرخ، تصاویر در مقیاس خاکستری تولید می‌کنند. یک تصویر شبه‌رنگ (که بعضاً شبه‌رنگی یا شبه‌رنگی مدل‌شده) با نگاشت هر مقدار شدت نور به یک رنگ با توجه به جدول یا تابع از یک عکس در مقیاس خاکستری بدست می‌آید. شبه‌رنگ معمولاً در صورت در دسترس‌بودن یک کانال داده واحد (مثلاً دما، ارتفاع، ترکیب خاک، نوع بافت و غیره) استفاده می‌شود، در مقابل رنگ کاذب که معمولاً برای نمایش سه کانال داده استفاده می‌شود. مدار (سیاره)
سیگنال ارسالی به سطح زمین، به وسیلهٔ دیش‌های معمولی، دریافت و جمع‌آوری شده و به دستگاه گیرنده ماهواره، از طریق LNB انتقال پیدا می‌کند. قدرت سیگنال دریافتی بر روی زمین، نسبت به فاصله و زاویه و… ماهواره و نقطه گیرندگی، متفاوت بوده و به صورت یک الگوی خاص به نام سایه ماهواره یا footprint معرفی می‌شود. رادار تصویربرداری فضابرد
رادار تصویربرداری فضابرد () به اختصار SIR نامیده می‌شود، یک رادار دهانه ترکیبی (SAR) است که در سال ۱۹۹۴ بر روی فضاپیمای اندور و اس‌تی‌اس-۶۸ نصب گردید. این رادار توسط آزمایشگاه رادار فضایی ناسا راه‌اندازی شد و دارای ۳ فرکانس رادار در طول موج ۲۴ سانتی‌متر، باند سی (۶ سانتی‌متر) و باند ایکس (۳ سانتی‌متر) است که به آن امکان انجام مطالعات زمین‌شناسی، آب‌شناسی، بوم‌شناسی و اقیانوس‌نگاری را می‌دهد. مقایسه داده‌های رادار با داده‌های گردآوری شده توسط گروهی از محققان بر روی زمین و نیز با هواپیما و کشتی با اندازه‌گیری همزمان پوشش گیاهی، رطوبت خاک، وضعیت دریا، برف و شرایط آب و هوایی در هر پرواز صورت می‌گیرد. نظارت
در ۲۵ مه ۲۰۰۷ اداره‌کننده اطلاعات ملی، جان مایکل مکانل به دفتر برنامه‌های ملی وزارت امنیت میهن، اجازه داد به سازمان‌های محلی، ایالتی، و فدرال داخلی، اجازه دسترسی به نگاره‌هایی ماهواره‌های جاسوسی اطلاعات نظامی و حسگرهای هواپیماهای تجسسی را بدهد که امروزه برای نظارت بر کارهای شهروندان آمریکایی استفاده می‌شوند. حسگرهای ماهواره‌ها و هواپیماها می‌توانند به درون پوشش ابر، نفوذ کنند، رد مواد شیمیایی را شناسایی کنند، و اشیاء درون خانه‌ها و «پناهگاه‌های زیرزمینی» را بیابند و تصویربرداری زنده با وضوح بسیار بالاتر از تصاویر ثابت را فراهم کنند که با برنامه‌هایی مانند گوگل ارت، ساخته می‌شوند. هم‌ارزی تابشی زمین
چندین ماهواره به‌طور مستقیم انرژی جذب شده و تابش شده توسط زمین را؛ برای سنجش و بررسی عدم تعادل انرژی، اندازه‌گیری می‌کنند. آزمایش هم‌ارزی تابشی زمین (ERBE) ناسا شامل سه ماهواره است: ماهواره هم‌ارزی تابشی زمین (ERBS)، که در اکتبر ۱۹۸۴ راه‌اندازی شد. NOAA-9، دسامبر ۱۹۸۴ راه اندازی شد، و NOAA-10، در سپتامبر ۱۹۸۶ به فضا پرتاب شد. اخلال در شبکه‌های ماهواره‌ای در ایران
برای مقابله با امواج ماهواره امواجی مشابه (امواج مایکروویو) اما با قدرت بیشتر که به آن آپلینک گفته می‌شود از یک فرستنده به‌سوی ماهواره فرستاده می‌شود. از آنجا که ماهواره تفاوت این امواج را درنمی‌یابد، تصمیم به برگزیدن موج قوی‌تر می‌گیرد و بدین گونه دچار اخلال می‌شود. این روش از ارسال پارازیت به دلیل شکایت سازمان‌های بین‌المللی و جریمه ایران و همچنین در مقابل قطع شبکه‌های صداوسیما از ماهواره هاتبرد و دیگر ماهواره‌ها از سوی ایران متوقف شده است.  ماهوارهٔ هات‌برد که از سوی اغلب کانال‌های خبری خصوصاً شبکهٔ  بی‌بی‌سی فارسی، شبکهٔ صدای آمریکا و دویچه وله مورد استفاده قرار می‌گیرد و بزرگ‌ترین ماهوارهٔ مخابراتی اروپاست، شاهد بیشترین میزان ارسال پارازیت بوده‌است. ماهواره
زمان یک دور چرخش به دور زمین در این مدارها، حدود ۹۰ دقیقه است. این مدارها در ارتفاع نسبتاً کمی قرار دارند، در نتیجه می‌توان اجسام نسبتاً سنگین را با یک سیستم پرتاب‌کنندهٔ ساده در آن مدارها قرار داد. گفتنی است که بیشتر ماهواره‌هایی که در این مدارها قرار دارند، درصد زیادی (حدود ۵۰ درصد) از وقت خود را در سایهٔ زمین می‌گذرانند و باید مجهز به باتری‌هایی باشند که بتوانند وسایل الکترونیکی را در این مدت تغذیه کنند. این مدارها معمولاً برای مشاهدات و فعالیت‌های ماهواره‌های نظامی به کار برده می‌شوند. اینترنت ماهواره‌ای
سرویس اینترنت ماهواره‌ای دو طرفه شامل ارسال و دریافت اطلاعات از طریق کنترل‌کننده وی ست (VSAT) که با استفاده از ماهواره به ایستگاه‌های زمینی متصل می‌گردد، است که خود این ایستگاه‌ها به اینترنت زمینی متصل می‌باشند. هر دوی دیش‌های ماهواره‌ای چه در نزد کاربر و چه در ایستگاه زمینی باید به‌طور دقیقی به ماهواره واسطه تنظیم باشند تا با سیگنال دیگر ماهواره‌ها اختلال پیدا نکنند. اصلی‌ترین تجهیزات سخت‌افزاری این سیستم شامل یک مودم ماهواره‌ای و پایانه وی ست می‌باشد. از جمله موارد استفاده این سیستم می‌توان مدیریت بحران و یا کاربرد آن در شبکه‌های بانکی اشاره نمود که در سطح شهرها و در پایانه‌های ATM متحرک سوار بر خودرو، کامیون یا کانکس‌ها وجود دارند و تقریباً تمام شبکه بانکی ایران از این سرویس ماهواره‌ای استفاده می‌کند. گرانی و راه اندازی سیستم وی ست می‌تواند چندین برابر سیستم‌های ای دی اس ال باشد و این مسئله موجب شده است تا این سرویس بیشتر مورد استفاده شرکت‌ها، بانک‌ها و سازمان‌های بزرگ قرار گیرد. در ایران نیز این سرویس مورد استفاده فراوان کسب و کارها، سازمان‌ها و بانک‌ها قرار می‌گیرد و شرکت پارس آنلاین به عنوان بزرگترین و با سابقه‌ترین ارایه کننده خدمات VSAT در ایران شناخته می‌شود. مشتریان اینترنت ماهواره‌ای محدوده‌ای از کاربران خانگی با یک سیستم تا مجموعه‌های بزرگ تجاری با چندین صد سیستم را تشکیل می‌دهند. بالا بودن هزینه‌های راه اندازی این سرویس‌ها توسط شرکت‌های سرویس دهنده باعث شده‌است کاربران از پهناباندی اشتراکی حتی با شرایطی خاص استفاده کنند که از جمله آن می‌توان به محدودیت چه در سرعت و چه در ترافیک اشاره کرد. سرویس تو وی (Tooway) در اروپا محبوبترین سرویس اینترنت ماهواره‌ای می‌باشد که در سال ۲۰۱۱ با پرتاب ماهواره کا ست (KA-SAT) در قزاقستان پهنا باند این سرویس به ۷۰ مگابیت بر ثانیه رسید و تحولی عظیم در سرعت و ترافیک اینترنت ماهواره‌ای اروپا ایجاد کرد. قرارگیری امارات متحده عربی در محدوده فرکانس دهی آن از نکات جالب توجه می‌باشد. استارلینک
این ماهواره‌ها در مدار دایروی نزدیک زمین در ارتفاع حدود ۵۰۰ کیلومتری با شیب زیاد برای مدت‌زمان برنامه‌ریزی‌شده شش تا دوازده‌ماهه می‌چرخند. ماهواره‌ها برای آزمایش‌های تقریباً روزانه و کوتاه‌مدت کمتر از ده‌دقیقه‌ای با سه ایستگاه زمینی آزمایش واقع در واشینگتن و کالیفرنیا ارتباط برقرار می‌کنند. مدار (سیاره)
ماهواره‌ای که در مدار ژئوسنکرون زمین و در بالای خط استوا و هماهنگ با سرعت زمین و با زاویه‌ای ثابت، حرکت می‌کند، قسمت مشخصی از سطح زمین را به‌طور ثابت پوشش می‌دهد. از یک ایستگاه زمینی نیز به صورت یک نقطه ثابت، قابل رویت است. ماه، خورشید، و دیگر ستارگان و سیارات منظومه شمسی باعث تا ثیرگذاری بروی ماهواره در مدار خود می‌شود که احتمال جابجایی از مکان خود را دارد. برای جلوگیری از این مسیله، موتورهای مخصوصی که به وسیلهٔ ایستگاه‌های زمینی کنترل می‌شوند، کمک می‌کنند که ماهواره‌ها در مکان خود ثابت باقی بمانند. کاوشگر لیزا
در واقع با تکمیل شدن این پروژه در آینده ۲ ماهوارهٔ دیگر نیز به فضا فرستاده خواهند شد، در مجموع این سه ماهواره در فضا مثلثی متساوی الاضلاع تشکیل خواهند داد؛ که طول هر ضلع ۵ میلیون کیلومتر خواهد بود. هر ماهواره دو لیزر خواهد داشت که به آن اجازه می‌دهد پیوسته با دو ماهواره دیگر در ارتباط باشد. با اینکه هر لیزر، باریکه ای به قدرت تنها نیم وات شلیک می‌کند، تجهیزات نوری آنقدر حساسند که قادرند لرزش‌های ناشی از امواج گرانشی را با دقتی معادل یک تقسیم بر یک میلیارد تریلیون آشکار کنند. (معادل حرکتی برابر یک صدم قطر یک اتم). در صورت کامل شدن این مأموریت که پیش بینی می‌شود در سال ۲۰۳۴ کامل شود، دقت آشکارساز لیزا به قدری بالاست که باید بتواند امواج گرانشی تولد جهان ناشی از تورم کیهانی را آشکار کند و ما را به یک تریلیونم ثانیه بعد از بیگ بنگ ببرد. پی‌اس‌ال‌وی - سی ۳۷
شبیه‌سازی‌های ماهوارهٔ کارتوسات-۲دی، به نقشه‌برداری‌های انجام شدهٔ ماهواره‌های پیشین افزوده شده، و برای سیستم اطلاعات زمین در جاهای مختلف و برنامه‌های کاربردی سامانه اطلاعات جغرافیایی در هند استفاده می‌شود. از دو نانوماهوارهٔ هند، «INS-1A و INS-1B»، به عنوان محموله‌های تجربی علمی آینده استفاده می‌شود. ماهوارهٔ (داو DOVE) را ایالات متحده آمریکا استفاده می‌کند و برای عکس برداری از زمین برای اهداف تجاری، محیط زیستی، و فعالیت‌های بشردوستانه استفاده می‌شود. ماهواره‌های (لمور LEMUR) برای ردیابی حمل‌ونقل کشتی‌ها و اندازه‌گیری‌های آب و هوایی با استفاده از اختفاء رادیویی جی‌پی‌اس (GPS radio occultation). فارابی-۱ از قزاقستان، نایف ۱ از امارات متحده عربی، و (پیاس PEASSS)از هلند ماهواره‌های نشان‌دهنده تکنولوژی هستند در حالی که (دیدو-۲ DIDO-2)از سوئیس یک ماهوارهٔ خرد پژوهشی است. (بی‌جی‌یوسات BGUSAT) از اسرائیل در درجهٔ اول برای تحقیق و سیستم‌های خودکار هواپیما اویونیک استفاده می‌شود. ای‌دی‌اس-بی
سامانه ADS-B به سامانه موقعیت یاب جهانی برپایه ماهواره (GPS) برای تعیین موقعیت دقیق هواپیما در فضا متکی است. سامانه ADS-Bموقعیت دریافت شده از GPS را با اطلاعات دیگری نظیر نوع هواپیما، میزان سرعت، شماره پرواز، نحوه چرخش، کاهش یا افزایش ارتفاع، ادغام کرده و به صورت کد دیجیتالی ارسال می‌نماید. این اطلاعات کد شده چندین بار در ثانیه به روزرسانی شده و از هواپیما از طریق یک شبکه مخابراتی رادیویی خاص بر روی فرکانس حامل مجزای مشخصی پخش می‌گردد. این اطلاعات توسط هواپیماها و ایستگاه‌های زمینی که در محدوده ۱۵۰ مایلی قرار دارند دریافت و در صورت قابل استفاده بودن توسط کاربر بر روی صفحه نمایشگر مربوطه نمایش داده می‌شود. خلبانان در کابین ترافیک را روی «نمایشگر اطلاعات ترافیک کابین» می‌بینند و کنترل‌کننده‌های زمینی می‌توانند اهداف مربوط به ADS-B را همراه سایر اطلاعات راداری بر روی صفحه نمایشگر ترافیک مشاهده کنند. به منظور ارسال و دریافت سیگنال ADS-B، ابتدا پیام‌هایی که به‌صورت کد شده آماده انتشار می‌باشند پس از انتقال به یک تقویت‌کننده مقدماتی LNA از طریق آنتن فرستنده انتشار داده می‌شود. در مرحله بعد، سیگنال در گیرنده فیلتر شده و پالس‌های حاوی اطلاعات با استفاده از یک تراشه تقویت‌کننده لگاریتمی استخراج می‌شود. این پالس‌ها به صورت آنالوگ بوده و برای تبدیل به دیجیتال به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال فرستاده می‌شوند، سپس بر روی FPGA داخل گیرنده مد S ارسال می‌گردد. در مرحله بعد، بسته‎‌های اطلاعاتی موجود در گیرنده مد S آشکارسازی شده و از طریق درگاه USB به کامپیوتر سامانه ارسال می‌گردند. در نهایت اطلاعات موجود در کامپیوتر به شکلی مناسب برای کاربر بر روی نمایشگر اطلاعات ترافیک کابین نشان داده می‌شود. سامانه موقعیت‌یاب جهانی
مدارها به شکلی تنظیم شده‌اند که در همه ساعات شبانه روز و تقریباً از همه نقاط سطح زمین، دستکم ۶ ماهواره در خط دید باشند. برای دستیابی به این موضوع، فاصله یکسانی برای ماهواره‌های موجود در مدار مشترک در نظر گرفته نشده‌است (با هم ۹۰ درجه نیستند). اگر ساده‌تر در نظر بگیریم فاصله زاویه‌ای بین بین ماهواره‌ها به شکل ۳۰، ۱۰۵، ۱۲۰، ۱۰۵ درجه است که در مجموع ۳۶۰ درجه می‌شود. دیش ماهواره
دیش گردانهای جدید با طول و عرض جغرافیایی محلی و طول جغرافیایی ماهواره یا همان موقعیت ماهواره میزان چرخش از نقطه صفر (خط شمال به جنوب) را محاسبه کرده و موقعیت‌یابی ماهواره‌ها را به صورت اتوماتیک انجام می‌دهند. فرازیاب
آلیتیمترهای رادار مورد استفاده در فضا ابزارهای فوق‌العاده‌ای برای نقشه‌برداری از توپوگرافی سطح اقیانوس‌ها، تپه‌ها و کف دریاها هستند. این ابزار یک پالس مایکروویو را به سطح اقیانوس می‌فرستد و مدت زمان رفت و برگشت پالس را اندازه‌گیری می‌کند. یک رادیومتر مایکروویو هرگونه تأخیر را که ممکن است بر اثر بخار آب در اتمسفر ایجاد شده باشد تصحیح می‌کند. اصلاحات دیگری نیز برای رفع اثر الکترون‌ها در یونوسفر و تودهٔ هوای خشک در اتمسفر صورت می‌پذیرد. تصویربرداری ماهواره‌ای
در سال ۲۰۰۸ ماهواره ژئوآی (قدرت تفکیک ۰/۴ متر و ۱/۶ متر) در مدار زمین قرار گرفت. ماهواره ژئوآی تا کنون جزو مدرن‌ترین ماهواره‌های با قدرت تفکیک بالا محسوب می‌گردد و کاربردهای فراوانی در سنجش از دور دارد. میزان اطلاعات مرتبط با تصاویر ماهواره‌ای با سرعت زیادی در حال افزایش می‌باشد. امروزه بسیاری از سازمان‌ها و نهادها در صدد بهره جستن از این‌گونه تصاویر، برای مقاصد مختلفی می‌باشند. مدار (سیاره)
ماهواره از دوبخش تجهیزات مخابراتی و غیرمخابراتی تشکیل شده‌است. زیرسیستم‌های مخابراتی، آنتن‌ها و تکرارکننده‌ها هستند. در بخش مخابراتی، دستگاهی وجود دارد که وظیفه تکرارکننده‌های رله رادیویی را. انجام می‌دهد و (ترانسپاندر) نام دارد ترانسپاندرها سیگنال‌های فرستاده شده از زمین را دریافت و پس از تقویت و تغییر فرکانس آن‌ها را به زمین می‌فرستند. آنتن‌های مربوط به این ترانسپاندرها طوری طراحی شده‌اند که فقط قسمت‌هایی از سطح زمین را که. درون شبکه ماهواره‌ای قرار دارند، پوشش می‌دهد یک ماهواره معمولاً آنتنی همه جهته دارد که برای دریافت سیگنال‌های فرمان صادره از زمین به کار می‌رود زیرا آنتن‌های دیگر ماهواره احتمال دارد به سوی زمین نباشند. آنتن همه جهته همچنین برای کنترل سیستم‌های فرعی در زمان پرتاب ماهواره و تعیین موقعیت آن به کارمی رود. بخش غیرمخابراتی ماهواره که در واقع قسمت پشتیبانی فنی آن است شامل سیستم کنترل حرارتی، سیستم کنترل موقعیت و مدار، ساختمان مکانیکی، سیستم منبع تغذیه و موتور. ماهواره
اهمیت ماهواره‌ها برای مخابرات و بررسی منابع زمینی و پژوهش و کاربردهای نظامی و جاسوسی روزافزون است. بخشی از پژوهش‌های علمی و تخصصی که در آزمایشگاه‌های مستقر در فضا انجام می‌شود، هرگز نمی‌توانست روی کرهٔ زمین، عملی شود. مدار (سیاره)
ماهواره‌های مدارات قطبی جهت مشاهدۀ سطح زمین مورد استفاده قرار می‌گیرند. وقتی که یک ماهوارۀ مدار قطبی در حال دَوران از شمال به جنوب به‌دور زمین است و چون زمین نیز خود از شرق به غرب در حال گردِش به دور خود است، این نکته باعث جاروب تمام نقاط موجود بر روی سطح زمین می‌گردد. این کار شبیه پوست کندن یک پرتقال است؛ قسمت به قسمت و در نهایت یک شکل تصویر کروی از سطح زمین. چون اکثر ماهواره‌های مخابراتی در مدار زمین‌ایست قرار گرفته‌اند، این ماهواره‌ها هیچ پوششی بر روی قطب‌های شمال و جنوب ندارند. به همین دلیل و جهت پوشش قطب‌ها از ماهواره‌های مدار قطبی استفاده می‌شود. در واقع این نوع از ماهواره‌ها شمالی‌ترین و جنوبی‌ترین قسمت نیمکره‌ها را پوشش می‌دهند. بعضی از ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های سنجش از دور و ماهواره‌های جاسوسی از این نوع‌اند. ماهواره رصد
طبق مشخصات اعلامی از سوی سازمان فضایی ایران، اغلب زیرسیستم‌های اصلی یک ماهوارۀ بزرگ در «رصد» موجود بوده، که از جملۀ آن‌ها می‌توان به سیستم‌های مدیریت توان، سلول‌های خورشیدی، کنترل وضعیت، محمولۀ تاکتیکی، GPS، مدیریت داده و فرامین روی بورد، گیرنده و فرستندۀ روی بورد، فرستندۀ رنجینگ و کنترل دما اشاره کرد. ماهواره رصد
ماهوارهٔ «رصد-۱»، با کد NSSDC 2011-25A، در کاتالوگ سازمان فضایی ناسا نامگذاری و ثبت شده‌است. این کد، شیوۀ نامگذاری بین‌اللملی ماهواره‌هاست و در آن پرتاب‌های ناموفق نامگذاری نمی‌شود. براساس همین کاتالوگ شمارهٔ NORAD «رصد»، ۳۷۶۷۵ است. ماهواره مخابراتی
برای برقراری ارتباط از یک ایستگاه زمینی، معمولاً یک آنتن (دیش) بزرگ به نام Uplink Antenna لازم است که باعث تمرکز سیگنال ارسالی از ایستگاه زمینی به سوی ماهواره شود. در ارتباط ماهواره و ایستگاه زمینی معمولاً از دو موج با فرکانس متفاوت استفاده می‌شود؛ یکی برای Uplink و دیگری برای Downlink. آنتن (دیش) نصب شده روی ماهواره، سیگنال ارسالی از ایستگاه زمینی را دریافت کرده و به گیرندهٔ ماهواره می‌دهد و پس از یک سری پردازش، این سیگنال به فرستندهٔ ماهواره منتقل می‌شود تا از راه آنتن فرستندهٔ ماهواره به سمت زمین بازتابیده شود. سامانه موقعیت‌یاب جهانی
جی‌پی‌اس در هر زمان و در همه جهان قابل استفاده‌است و هیچ هزینه‌ای برای این خدمات گرفته نمی‌شود. ماهواره‌های جی‌پی‌اس، هر روز دو بار در یک مدار دقیق به دور زمین می‌چرخند و سیگنالهای اطلاعات را به زمین می‌فرستند. استارلینک
این سامانه مستقیماً از ماهواره‌های خود به گوشی متصل نخواهد شد (برخلاف صورت‌های فلکی ایریدیوم، گلوبال‌استار، الثریا و اینمارست). در عوض، به پایانه‌های مسطح کاربران که به‌اندازه یک جعبه پیتزا بوده و شامل آنتن‌های آرایه‌ای فازی برای ردیابی ماهواره‌ها است متصل خواهد شد. پایانه‌ها را می‌توان در هر مکانی نصب کرد، به شرطی که مانعی بین آن‌ها و آسمان نباشد. این مکان شامل اشیا تندرو مانند قطار نیز می‌شود. پایانه‌های استارلینک دارای موتورهایی برای تنظیم خودکار زاویه بهینه برای مشاهده آسمان است. ماهواره
ماهواره نسبت به زاویه‌ای که ایستگاه زمینی آن را می‌بیند، ثابت است، در نتیجه احتیاجی به تغییر جهت آنتن نیست ولی تنظیم آن ضروری است تعداد زیادی از ایستگاه‌های زمینی می‌توانند تحت پوشش یک ماهواره در این مدار قرار گیرند به‌طوری‌که آنتن هر ماهواره می‌تواند حداکثر ۴۲/۴ درصد سطح کره زمین را بپوشاند. این نوع ماهواره‌های در فضا در مکانی ثابت قرار دارند و همراه با دوران زمین بدور خود، می‌گردند و به دلیل همین ثبات دارای سایه‌ای ثابت (معروف به «جای‌پا») بر زمین هستند. به مدار geosynchronous مدار مدار زمین‌ایست یا مدار کلارک نیز گفته می‌شود. ماهواره
به ماهواره‌هایی که در فاصله نسبتاً کمی از سطح زمین قرار دارند، ماهواره‌های مدار پایین زمین گفته می‌شود. بیشترین ارتفاع این نوع ماهواره‌ها از سطح زمین بین ۳۲۰ تا ۸۰۰ کیلومتر است. مسیر حرکت این ماهواره‌ها از غرب به شرق و هم‌جهت با دَوَران زمین به دور خودش است. رادار (ابهام‌زدایی)
رادار، یک دستگاه رادیویی برای مشاهده، تشخیص یا آشکارسازی اجسام به کمک موج‌های رادیویی است. ماهواره رصد
در خردادماه سال ۱۳۹۰ تلویزیون ایران اعلام کرد که این ماهواره با کمک ماهواره‌بر سفیر ۱ -ب در مدار ۲۶۰ کیلومتری زمین قرار گرفته‌است. خبرگزاری آسوشیتد پرس در خبر خود عنوان کرد که «تأییدیه‌ای از منابع مستقل، مبنی بر تأیید پرتاب، یا به مدار رسیدن ماهواره، وجود نداشته‌است». بی‌بی‌سی نیز در گزارش خود عنوان کرد که خبر پرتاب ماهواره رصد به فضا توسط خبرگزاری‌های بین‌المللی به نقل از منابع خبری جمهوری اسلامی نقل شده‌است و این خبرگزاری‌ها عنوان کردند که به دلیل محدودیت فعالیت رسانه‌های خارجی در جمهوری اسلامی، امکان تأیید مستقل این گزارش‌ها وجود نداشته‌است. وبلاگ All Things Nuclear اعلام کرد که شبکهٔ رصد فضای ایالات متحدهٔ آمریکا (SSN) قرار گرفتن آن را در فضا تأیید کرده‌است. مدار خورشیدآهنگ
مدار خورشیدآهنگ یک نوع مدار قطبی به مرکزیت زمین (یا سیارات دیگر) است که همواره نسبت به زمین (سیاره میزبان) در یک ساعت خاص قرار دارد. به عبارت دیگر، نقاط زیر ماهواره در نیمی از مدار در هر لحظه در یک ساعت مشخص از شبانه روز هستند (مثلاً ساعت ۱۰:۰۰) و در نیمه دیگر، یا ۱۲ ساعت اختلاف، همچنان در یک ساعت مشخص دیگر از شبانه روز قرار دارند (مثلاً ساعت ۲۲:۰۰). این مدار برای ماهواره‌هایی استفاده می‌شود که برای انجام مأموریتشان نیازمند یک وضعیت نوردهی مشخص هستند یا مطابق ماموریتشان باید از بالای قطب‌های زمین گذر نمایند. این مدار معمولاً برای ماهواره‌های مشاهدات زمینی و نقشه‌برداری و سنجش از دور کاربرد دارد و می‌توان ماهواره‌های Envisat، ERS-1 و ERS-2 را مثال زد. ابزار راهیابی جی‌پی‌اس
ابزار راهیابی جی‌پی‌اس ابزاری است که موقعیت مکانی را با دقت بسیار بالا به وسیله دریافت داده‌ها از ماهواره جی‌پی‌اس محاسبه می‌کنند. در ابتدا دانش این ابزار تنها در اختیار نیروهای ارتش آمریکا بود ولی اکنون در خودروها و بیشتر تلفن‌های هوشمند وجود دارد. این ابزار با استفاده از سامانه موقعیت‌یاب جهانی که داده‌ها را از ۲۴ ماهواره دریافت و پردازش و نمایش می‌دهند کار می‌کند. شماره کاتالوگ ماهواره
شمارهُ ستکات یا شمارهٔ کاتالوگ ماهواره ؛ که به نام‌های دیگری هم مانند شمارهٔ کاتالوگ نوراد، شمارهٔ کاتالوگ ناسا، یا شمارهٔ کاتالوگ فرماندهی فضایی ایالات متحده به کار رفته، یک عدد ۵ رقمی متوالی است که به تمام ماهواره‌ها در مدار زمین به منظور ساده‌تر کردن شناسایی، توسط فرماندهی فضایی ایالات متحده، اختصاص داده شده‌است. نگاهداری این کاتالوگ در گذشته به عهدهٔ (NORAD) بوده‌است. سامانه ماهواره‌ای ناوبری منطقه‌ای هند
سامانه ماهواره‌ای ناوبری منطقه‌ای هند یک سامانه ناوبری ماهواره ای منطقه‌ای است و به وسیلهٔ سازمان تحقیقات فضایی هند که تحت کنترل کامل دولت هند است، توسعه داده شده‌است. نیاز به چنین سامانه ناوبری از جایی ریشه می‌گیرد که دسترسی به سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی، (GPS)، در شرایط سخت آب و هوایی، تضمین شده نیست. IRNSS دو نوع خدمات را ارائه می‌دهد: یکی خدمات استاندارد موقعیت‌یابی که برای استفاده عموم آزاد است و دیگری سرویس محدود و رمزنگاری شده که برای کاربرد نظامی اختصاص داده شده‌است. پنجره پرتاب
ماهواره‌های دیدبانی زمین اغلب به سوی مدارهای خورشیدآهنگ که در نزدیکی مدار قطبی هستند راه‌اندازی می‌شوند. برای این مدارها، "پنجره پرتاب" در زمانی از روز رخ می‌دهد که موقعیت سایت راه‌اندازی با صفحهٔ مداری مورد نیاز در تراز وسط قرار دارد. برای راه‌اندازی در زمان‌های دیگر به یک مانور مداری برای تغییر صفحه مداری نیاز است که خود نیازمند مقدار زیادی سوخت است. سیگنال‌های جی‌پی‌اس
علاوه بر کدهای مسافت یابی PRN، یک گیرنده نیاز دارد تا اطلاعات جزیی در خصوص موقعیت و شبکه هر ماهواره را بداند. در طرح جی‌پی‌اس چنین اطلاعاتی بر روی هر دوی کدهای مسافت یابی C/A و (P(Y در ۵۰ بیت در ثانیه، تنظیم شده‌است که پیام جهت یابی نامیده می‌شود. پیام جهت یابی از سه جزء اصلی ساخته شده‌است. نخستین بخش، تاریخ و زمان جی‌پی‌اس به علاوه وضعیت ماهواره و علامتی از سلامت آن را شامل می‌شود. بخش دوم اطلاعات اوربیتال که اطلاعات نجومی نامیده می‌شود را در بر می‌گیرد و به گیرنده اجازه می‌دهد تا موقعیت ماهواره را محاسبه کند. سومین بخش، که تقویم نجومی نامیده می‌شود – شامل اطلاعات و وضعیت تمامی ماهواره‌ها را در خصوص موقعیت و اعداد PRN، می‌شود. از آنجایی که اطلاعات نجومی به میزان بسیار زیادی به تفصیل شرح داده شده‌است و اعتبار آن برای بیشتر از ۴ ساعت در نظر نگرفته شده، اطلاعات تقویم نجومی عمومی تر و برای ۱۸۰ روز معتبر می‌باشد. تقویم نجومی در تعیین این که کدام ماهواره باید جستجو شود، به گیرنده کمک می‌کند و فقط یک بار، گیرنده هر سیگنال ماهواره را به نوبت به کار می‌برد، آن سپس داده‌های نجومی را مستقیماً از ماهواره انتقال می‌دهد. موقعیتی که با استفاده از هر ماهواره تثبیت می‌شود، را نمی‌توان محاسبه کرد تا زمانی که گیرنده یک کپی کامل و دقیق از اطلاعات نجومی ماهواره را دارد. پیام جهت یابی، خود از ساختاری ۱۵۰۰ بیتی ساخته شده‌است که به پنج زیرساختار ۳۰۰ بیتی تقسیم شده‌است که هر کدام در ۵۰ بیت در ثانیه منتقل می‌شوند (بنابراین هر زیرساختار به ۶ ثانیه برای انتقال نیاز دارد). کدگذاری فضایی
کد گذاری فضایی به مراحل و روش‌هایی گویند که برای استخراج تصاویر از سیگنال‌های دریافتی در ام آر آی بکار می‌رود. سنجش جهانی بارندگی
مدیریت پروژه سنجش جهانی بارندگی بر عهده مرکز پروازهای فضایی گودارد (وابسته به ناسا) است و شامل ماهواره دیدبانی مرکزی است که مجموعه‌ای از ماهواره‌های متعلق به سایر آژانس‌های فضایی و دیگر پروژه‌ها نیز به آن یاری می‌رسانند. ماهواره دیدبانی مرکزی این پروژه در مرکز پروازهای فضایی گودارد ساخته و آزمایش شد و در ۲۸ فوریه ۲۰۱۴ از مرکز فضایی تانیگاشیما در ژاپن با استفاده از راکت H-IIA متعلق به صنایع سنگین میتسوبیشی به فضا پرتاب شد. مدار (سیاره)
زمان یک دور چرخش به دور زمین در این مدارها، حدود ۹۰ دقیقه است. این مدارها در ارتفاع نسبتاً کمی قرار دارند، در نتیجه می‌توان اجسام نسبتاً سنگین را با یک سیستم پرتاب‌کنندۀ ساده در آن‌ها قرار داد. گفتنی است که بیشتر ماهواره‌هایی که در این مدارها قرار دارند، درصد زیادی (حدود ۵۰ درصد) از وقت خود را در سایۀ زمین می‌گذرانند و باید مجهز به باتری‌هایی باشند که بتوانند وسایل الکترونیکی را در این مدت تغذیه کنند. این مدارها معمولاً برای مشاهدات و فعالیت‌های ماهواره‌های نظامی به کار برده می‌شوند. سامانه مکانیابی بلادرنگ
سامانه مکانیابی بلادرنگ (RTLS) سیستمی است برای یافتن موقعیت و ردگیری اشیاء یا افراد در زمان واقعی که عمدتاً در خصوص محدوده‌های مشخص و داخل ساختمان‌ها استفاده می‌شود. Tag (برچسب)های وایر-لِس به شی یا فرد مورد نظر متصل شده و سیگنال‌های ارسالی از آن‌ها توسط Reader قرائتگرهایی با محل ثابت و از پیش تعیین شده دریافت و موقعیت آن‌ها محاسبه می‌گردد. به عنوان نمونه‌هایی از این‌گونه سیستم‌ها می‌توان به سیستم‌های ردیابی خودروها در پارکینگ، سیستم مکانیابی اشیاء در انبار و سیستم مکانیابی افراد و تجهیزات در بیمارستان‌ها اشاره نمود. ماهواره‌های ایران
سنجش از دور، دریافت، ذخیره و ارسال داده‌های مخابراتی دو مأموریت ماهواره سینا می‌باشد که بخش سنجش از دور، در موارد کشاورزی، تشخیص پوشش زمین از نظر گیاهی، تغییرات زمین‌شناختی مانند سیل و آتشفشان و غیره کاربرد خواهد داشت. تبادل اطلاعات میان کاربران زمینی و ارائه سرویس‌های پست الکترونیک و انتقال فایل نیز از جمله کاربردهای محموله مخابراتی سینا به‌شمار می‌رود. لیدار
روش متداول برای تعیین کردن فاصله تا یک جسم یا سطح استفاده از پالس‌های لیزری است. مانند فناوری رادار که از امواج رادیویی استفاده می‌کند و فاصله تا جسم با اندازه‌گیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس و دریافت پالس بازتابی تعیین می‌کنند. فناوری لایدار در زمین‌سنجی، ژئوماتیک، زمین‌شناسی زمین‌ریخت‌شناسی، لرزه‌سنجی، جنگل‌داری، ارزیابی فاصله دور و فیزیک هواشناسی کاربرد دارد، کاربرد لایدار شامل ALSM (لیزر هوابرد نگاشت ردپا)، ارتفاع زمین‌سنجی به وسیلهٔ لیزر یا لایدار برای تهیه «نقشه عوارض‌نما» است. اسم مخفف دیگری به شکل «LADAR» (آشکارسازی لیزر و مسافت‌یابی) معمولاً در زمینه نظامی استفاده می‌شود. واژه رادار لیزری، نیز استفاده می‌شود اگرچه لایدار از ریزموج با امواج رادیویی استفاده نمی‌کند که برای رادار تعریف شده‌است. مدار (سیاره)
جهت برقراری ارتباط از یک ایستگاه زمینی، معمولاً احتیاج به یک دیش بزرگ که به نام Uplink Antenna معروف است، می‌باشد و باعث تمرکز اطلاعات ارسالی به ماهواره می‌شود. در ارتباط بین ماهواره و ایستگاه زمینی معمولاً از دو نوع موج و فرکانس متفاوت استفاده می‌شود. یکی برای Uplink و دیگری برای Downlink. دیش نصب شده بروی ماهواره، سیگنال ارسالی از ایستگاه زمینی را دریافت کرده و به یک دستگاه گیرنده می‌رساند و پس از یک سری پردازش، به فرستنده ماهواره انتقال می‌دهد و از طریق آنتن فرستنده ماهواره، مجدداً به سمت زمین باز تابش داده می‌شود. سامانه موقعیت‌یاب جهانی
اساس کار دستگاه موقعیت‌یاب (جی‌پی‌اس) تعیین موقعیت است و این کار با دریافت امواج ماهواره‌های موقعیت‌یاب که در مدارهایی به دور کره زمین در چرخش هستند، انجام می‌شود. برای تعیین موقعیت، گیرنده موقعیت‌یاب زمان‌های دریافت شده را با زمان خود مقایسه می‌کند. تفاوت این دو مشخص‌کننده فاصله گیرنده موقعیت‌یاب از ماهواره مزبور است. این عملی است که دقیقاً یک گیرنده موقعیت‌یاب انجام می‌دهد. پیشرانش فضایی
یک ماهواره پس از آنکه از زمین به مدار پرتاب شود، نیاز دارد تا در مدار مشخص و از قبل تعیین شدهٔ خود قرار گیرد. پس از قرارگیری در مدار خود، احتیاج به کنترل وضعیت خود دارد تا بتواند در جهت مناسب نسبت به زمین، خورشید و در صورت نیاز مأموریتی سایر اجرام سماوی قرار گیرد. ماهواره‌ها در اثر پسای ناشی از لایه نازک اتمسفر نیز قرار دارند، به همین دلیل برای باقی‌ماندن در مدار در زمان طولانی، احتیاج به یک سیستم پیشرانش دارند تا گهگاهی اصلاحات کوچک مداری انجام دهد (نگهداشت مداری). بسیاری از ماهواره‌ها نیاز دارند تا در زمان‌هایی از مداری به مدار دیگر انتقال یابند که این کار نیز مورد نیاز به یک سیستم پیشرانش دارد. در زمانی که ماهواره توانایی اصلاح مدار خود را داشته باشد، عمر کاری آن نیز افزایش می‌یابد. ماهواره دیدبانی گازهای گلخانه‌ای
بر اساس اطلاعات آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن ماهواره گوست مجهز به سنجنده دیدبانی گازهای گلخانه‌ای (TANSO-FTS) و سنجنده ابر و هواپخش است. سنجنده دیدبانی گازهای گلخانه‌ای ماهواره گوست محدوده وسیعی از طول موج الکترومغناطیس (مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز حرارتی) را به همراه باند مادون قرمز به منظور افزایش دقت عملیات، دیدبانی می‌کند. گوست از یک طیف‌سنج برای اندازه‌گیری عناصر و مواد موجود در جو زمین بر اساس نحوه پاسخ آن‌ها به انواع مشخص نور بهره می‌گیرد. این فناوری به ماهواره اجازه می‌دهد تا تراکم گازهای گلخانه‌ای در جو زمین را با دقت و وضح بسیار بالا اندازه‌گیری نماید. اینترنت ماهواره‌ای
یک طرفه زمینی با بازگشت ماهواره‌ای که معمولاً از خطوط Dial up برای ارسال اطلاعات آن استفاده می‌شود سیستمی است که به دلیل بالا بودن سرعت دریافت اطلاعات آن جدا از بحث لتنسی ماهواره‌ای یک طرفه نام گرفته‌است. برای ارسال نیز می‌توان از سرویس‌های دیگر استفاده کرد که به‌کارگیری سرویس GPRS کلاً آن را بی‌سیم می‌کند GPRS می‌تواند از طریق موبایل باشد که این نوع از اینترنت ماهواره‌ای بر پایین بودن هزینه‌های آن کمک بسزایی می‌کند. در ایران سرویس یک طرفه ماهواره‌ای بیشتر از طریق اپن اسکای فرانسه که توسط ماهواره Eutelsat W3A عرضه می‌گردد دارای محبوبیت فراوانی است. استفاده از کارت دی وی بی اس (DVB-S) و اتصال آن به ال ان بی برای دریافت امواج مختص سرویس شرط لازم برای اتصال ماهواره‌ای یک طرفه می‌باشد. برای ترکیب دو اتصال مجزا معمولاً از وی پی ان استفاده می‌شود که سرور وی پی ان داده‌های ارسالی را از طریق ماهواره برای کاربر ارسال می‌کند. وب سرفینگ یا وب گردی در چنین شرایطی بنابه لتنسی سیگنال و منابع شبکه بسیار مطلوب نمی‌باشد اما دانلود فایل‌ها بر خلاف دیگر کاربردهایش که مبتنی بر زمان آنی نیستند می‌تواند از اهمیت خاصی برخوردار باشد که سرعت بالای خود را به خوبی نشان می‌دهد. ارتفاع‌سنج راداری
ارتفاع‌سنج راداری (نام‌های دیگر: ارتفاع‌سنج الکترونیکی، ارتفاع‌سنج بازتابی، ارتفاع‌سنج رادیویی) ابزاری است در هواگرد یا فضاپیما که ارتفاع هواگرد یا فضاپیما را تا ناهمواری‌های زمین نشان می‌دهد. این نوع ارتفاع‌سنج فاصلهٔ میان آنتن هواگرد یا فضاپیما تا سطح زمین زیر آن را نشان می‌دهد که از این لحاظ با ارتفاع‌سنج بارومتریک تفاوت دارد، زیرا ارتفاع‌سنج بارومتریک ارتفاع هواگرد تا داده‌ای معین شده که معمولاً میانگین سطح آب‌های آزاد است را نشان می‌دهد. بر اساس زمان بازتاب اشعه خروجی از هواپیما از سطح زمین، فاصله هواپیما تا سطح زمین بدست می‌آید. سامانه بین‌المللی مرجع آسمانی
به علت دقت بالای وی‌ال‌بی‌ای، برای اندازه‌گیری سرعت چرخش زمین از این روش استفاده می‌شود. دقت بالای این روش باعث شد تا روش کاتالوگ پنجم به کلی کنار گذاشته‌شود. در عین حال موفقیت ماهوارهٔ اروپایی هیپارخوس که نقشهٔ ستاره‌های در بعد دیداری تهیه کرد، در به کنار گذاشتن کاتالوگ پنجم تأثیرگذار بود. در اوایل سال ۱۹۸۸، گروهی در اتحادیهٔ بین‌المللی اخترشناسی انتخاب شدند تا سامانهٔ بین‌المللی مرجع آسمانی پیاده کنند. کارهای این گروه در سال‌های ۱۹۹۱، ۱۹۹۶، ۱۹۹۹ و ۲۰۰۱ به ایجاد مشخصات آی‌سی‌آراس منجر شد. محور این سامانهٔ مختصات به اجسام خارج از کهکشان‌ها ختم می‌شود و دقت آن در حدود ۰٫۱ آرک‌ثانیه است. در این سامانه مختصاتی محورها بدون توجه به زمین و اجرام آسمانی دیگر ثابت هستند. گرانش ماه
میدان گرانشی ماه با ردیابی سیگنال‌های رادیویی منتشر شده از فضاپیماهای مدارگرد اندازه‌گیری شده‌است. اصل استفاده شده به اثر داپلر بستگی دارد، که به موجب آن شتاب فضاپیمای خط دید را می‌توان به وسیلهٔ جابجایی‌های کوچک در فرکانس سیگنال رادیویی و اندازه‌گیری فاصله فضاپیما تا ایستگاه روی زمین اندازه‌گیری کرد. از آنجا که میدان گرانشی ماه بر مدار یک فضاپیما تأثیر می‌گذارد، می‌توان از این داده‌های ردیابی برای تشخیص ناهنجاری‌های گرانشی استفاده نمود. با این حال، به دلیل قفل گرانشی ماه، ردیابی فضاپیماها از زمین که دورتر از مرز ماه باشند امکان‌پذیر نیست، بنابراین تا قبل از مأموریت بازیابی گرانش و آزمایشگاه داخلی (GRAIL)، میدان گرانش سمت پنهان به‌طور دقیق مشخص نبود. یکی از ویژگی‌های اصلی میدان گرانشی ماه وجود غلظت جرمی که ناهنجاری‌های بزرگ گرانش مثبت هستند که با برخی از دهانه‌های برخوردی غول پیکر مرتبط هستند. این ناهنجاری‌ها به‌طور قابل توجهی بر مدار فضاپیماها به دور ماه تأثیر می‌گذارند، و برای برنامه‌ریزی ماموریت‌های سرنشین‌دار و بدون سرنشین، یک مدل گرانشی دقیق لازم است. آنها در ابتدا با تجزیه و تحلیل داده‌های ردیابی دریافتی از برنامه مدارگرد ماه کشف شدند: آزمایش‌های ناوبری پیش از برنامه آپولو خطاهای موقعیت‌یابی را بسیار بزرگتر از مشخصات فنی مأموریت نشان داد. سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی
یک سیستم ناوبری ماهواره ای با پوشش جهانی ممکن است یک سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی (سمنج یا GNSS) نامیده شود. از سپتامبر ۲۰۲۰، سیستم موقعیت‌یابی جهانی ایالات متحده (GPS)، سیستم ماهواره ناوبری جهانی روسیه (GLONASS)، سیستم ماهواره ای ناوبری BeiDou چین و گالیله اتحادیه اروپا سمنج‌های کاملاً عملیاتی هستند. سیستم ماهواره Quasi-Zenith ژاپن یک سیستم تقویت ماهواره ای مبتنی بر GPS (ایالات متحده) برای افزایش دقت GPS است و ناوبری ماهواره ای مستقل از GPS برای سال ۲۰۲۳ برنامه‌ریزی شده‌است. سیستم ماهواره ای ناوبری منطقه ای هند (IRNSS) قصد دارد در طولانی مدت به یک نسخه جهانی گسترش یابد. ادغام سیستم موقعیت‌یابی جهانی ایالات متحده (GPS) و سیستم ماهواره ناوبری جهانی روسیه (GLONASS) اولین بار توسط جواد اشجعی انجام گرفت. پرواز شماره ۷۵۲ هواپیمایی بین‌المللی اوکراین
سازمان‌های اطلاعاتی غربی از طریق اطلاعات ماهواره‌ای و شنود ارتباطات با اطمینان بالا برخورد موشک به هواپیما را تأیید کردند. ماهواره‌های آمریکا که برای نظارت فضایی و رصد موشک‌های شلیک شده از سوی دشمن در سطح جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند پرتاب موشک زمین به هوا را آشکارسازی کردند. این ماهواره‌ها معروف به SBIRS با استفاده از فناوری مادون قرمز سطح زمین را در جستجوی رد گرما که پرتاب پرتابه را نشان می‌دهد اسکن می‌کنند. بنا بر این داده‌ها در زمان آشکارسازی رد فروسرخ دو موشک، این هواپیما دو دقیقه بود که از تهران پرواز کرده بود. کشورهای غربی رویه‌هایی برای تبادل اطلاعاتی نظیر این دارند ولی به دلایل امنیتی و نظامی این رویه‌ها علنی نمی‌شود. ژئودزی ماهواره‌ای
این سیستم مشابه سیستم SLR بوده با این تفاوت که رفلکتورها بر روی کره¬ی ماه نصب شده‌اند. از سال ۱۹۶۹ (پیاده شدن نخستین انسان در ماه) به بعد تعیین فواصل دقیق بین ایستگاههای زمینی و ماه با کمک تکنیک‌های فاصله یابی لیزری امکان پذیر شد. سه دسته رفلکتور توسط آپولوهای ۱۱ و ۱۴ و۱۵ در سطح ماه نصب شده‌اند که مثلثی به ابعاد ۹۵۰ و ۱۱۰۰ و ۱۲۵۰ کیلومتر را تشکیل می‌دهند. از دیگر سیستم‌های تعیین موقعیت ماهواره‌ای می‌توان به VLBI (براساس امواج ارسالی از کوازرها)، DORIS (بر مبنای اندازه‌گیری شیفت داپلر)، ترانزیت (بر مبنای اندازه¬گیری شیفت داپلر) و غیره اشاره کرد.در سال ۱۹۷۴ ایده طراحی شبکه GPS یا سیستم موقعیت یابی جهانی برای تعیین موقعیت نقاط با اهداف نظامی توسط ایالات متحده آمریکا (وزارت دفاع آمریکا DOD) تحت مطالعه قرار گرفت و در سال ۱۹۸۳ اولین ماهواره GPS پرتاب شد. در سال ۱۹۸۸ با تلفیق INS با این سیستم آمریکا به هدف خود برای استفاده از این سیستم در زمینه نظامی (هدایت موشکهای کروز) دست پیدا کرد که اوج استفاده از آن برای اهداف نظامی در جنگ خلیج فارس بود. میدان مگنتوکوآسی‌استاتیک
ردیابی موقعیت بی‌سیم در برنامه‌های کاربردی نظیر ناوبری، امنیت و ردیابی دارایی به‌طور فزاینده‌ای استفاده می‌شود. دستگاه‌های ردیابی معمولی از فرکانس‌های بالا و یا میکروفون استفاده می‌کنند، از جمله سیستم‌های موقعیت یابی جهانی (GPS)، سیستم‌های فوق باریک (UWB) و سیستم‌های شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، اما این سیستم‌ها به راحتی می‌توانند توسط موانع در مسیر آن‌ها مسدود شوند. موقعیت مگنتوکوآسی استاتیک از این واقعیت بهره می‌گیرد که حوزه‌ها تا حد زیادی در مواجهه با انسان‌ها و ساختارهای فیزیکی نابود می‌شوند و می‌توانند برای ردیابی هر دو جهت برای محدوده تا ۵۰ متر استفاده شوند. برای تعیین دقیق جهت و موقعیت یک مبدل دوتایی / امیتر، باید نه تنها برای الگویی که توسط امیتر تولید می‌شود، بلکه برای جریان‌های چرخشی که در زمین ایجاد می‌کند هم زمینه‌های ثانویه را که توسط گیرنده‌ها قابل تشخیص است، ایجاد کند. با استفاده از تئوری تصویر پیچیده برای اصلاح این زمینه از زمین و با استفاده از فرکانس‌های چند صد کیلوهرتز به منظور به دست آوردن نسبت سیگنال به نویز مورد نیاز (SNR)، می‌توان موقعیت azimuthalرا از طریق تجزیه و تحلیل جهت‌گیری θ,اتا و جهت‌گیری Φ (فاز) تجزیه و تحلیل کند. ماهواره
به دلیل نزدیکی فاصلهٔ این نوع ماهواره‌ها از سطح زمین، سرعت حرکت این ماهواره‌ها خیلی بیشتر از سرعت دوران زمین بدور خودش است؛ سرعت این‌گونه ماهواره‌ها باید به حدی باشد تا به زمین سقوط نکنند. گاهی سرعت آن‌ها به ۲۷٬۰۰۰ کیلومتر بر ساعت نیز می‌رسد. برخی از ماهواره‌های هواشناسی، ماهواره‌های سنجش از دور و ماهواره‌های جاسوسی از این نوع‌اند. سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی
سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS یا Global Navigation Satellite System یا به اختصار سمنج) سیستم‌هایی هستند که به گیرنده‌های کوچک اجازه می‌دهند تا موقعیت خود را (طول، عرض و ارتفاع جغرافیایی) با خطای چند متری مشخص کنند. این قابلیت از طریق انتقال امواج رادیویی بین دستگاه و ماهواره صورت می‌گیرد. ایستگاه‌های ثابت زمینی می‌توانند برای محاسبه بسیار دقیق زمان برای آزمایش‌های علمی استفاده شوند. ماهواره اخترشناسی پرتو ایکس
برخلاف بالن، ابزارهای موجود در ماهواره‌ها قادر به مشاهده طیف وسیعی از طیف پرتو ایکس هستند. یک آشکارساز بر روی ماهواره‌ای قرار می‌گیرد و سپس بسیار بالاتر از جو زمین در مدار از پیش تعیین‌شده‌ای قرار می‌گیرد. برخلاف موشک‌های ژرفاسنج، ماهواره‌ها می‌توانند تا زمانی که ابزار و دستگاه‌ها به کار خود ادامه دهند، داده‌ها را جمع‌آوری کنند. برای مثال، رصدخانه پرتو ایکس چاندرا بیش از بیست و یک سال است که به فعالیت مشغول بوده‌است. فرازیاب
تعدادی از ماهواره‌ها از آلتیمترهای رادار دوبانده برای اندازه‌گیری ارتفاع از یک فضاپیما استفاده می‌کنند. این اندازه‌گیری به همراه عناصر مداری (معمولاً تقویت‌شده به‌وسیلهٔ GPS) تعیین مکان زمین را میسر می‌سازد. ماهواره مخابراتی
ماهوارهٔ مخابراتی معمولاً در مدار ژئوسنکرون زمین و بالای خط استوا و هماهنگ با سرعت زمین و با زاویه‌ای ثابت، حرکت می‌کند و قسمت مشخصی از سطح زمین را به‌طور ثابت پوشش می‌دهد. چنین ماهواره‌ای از یک ایستگاه زمینی نیز به‌صورت یک نقطهٔ ثابت، قابل دیدن است. گرانش ماه، خورشید، و دیگر ستارگان و سیارات منظومهٔ خورشیدی روی ماهواره تأثیر می‌گذارد و احتمال دارد ماهواره از مدار خود جابجا شود. برای جلوگیری از این مشکل، موتورهای مخصوصی که به‌وسیلهٔ ایستگاه‌های زمینی کنترل می‌شوند، ماهواره‌ها را در مدار خود نسبت به زمین ثابت نگه می‌دارند. تاسواره
تاسواره‌ها معمولاً با ابزاری در ایستگاه فضایی بین‌المللی در مدار قرار داده می‌شوند یا به صورت محموله ثانویه در کنار محموله اصلی در پرتاب ماهواره‌های بزرگ‌تر در مدار قرار می‌گیرند. در دههٔ اخیر، تاسواره‌ها زمینه‌ساز پیشرفت‌های مهمی در زمینه علوم مختلف مانند فیزیک فضایی و خورشیدی، شاخه‌های زمین‌شناسی و سنجش از دور و زیست‌شناسی بوده‌اند. ای‌دی‌اس-بی
سامانه ADS-B یک سامانه نظارتی پخش‌کننده است که به‌صورت هوا به هوا (هواپیما به هواپیما) و هوا به زمین (هواپیما به ایستگاه زمینی (مراقبت پرواز)) مورد استفاده قرار می‌گیرد. سامانه‌های الکترونیکی ADS-B شناسه پرواز، موقعیت، ارتفاع، جهت و دیگر داده‌ها را در هر نیم ثانیه به صورت خودکار پخش می‌کنند. این سامانه به سامانه‌های دیگر هواپیما نظیر سامانه ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) و کدکننده فشارسنج وابسته می‌باشد. ایستگاه زمینی ADS-B از یک واحد گیرنده، یک آنتن و یک صفحه نمایش تشکیل شده‌است. ADS-B از رادار دوم(ATC) و TCAS مستقل می‌باشد، اگرچه بعضی از ترانسپوندرهای پیشرفته رادار نظارتی ثانویه می‌توانند داده‌های ADS-B و رادار نظارتی ثانویه را به صورت هم‌زمان ارسال نمایند.