中科院空间环境监测网包括17个台站和40多台地基监测设备，能够提供太阳、宇宙线、地磁、电离层和中高层大气等多种空间环境要素的监测信息。这些监测台站地域分布广、观测设备复杂、台站之间的软硬件环境差别很大。为保证这些台站数据都能连续及时地传输到空间环境监测预报中心，从多方面进行了台站信息传输技术支撑能力的建设，这为监测网业务化运行和管理提供了保障。首先，各台站都建立了专用的网络专线，配备了优质的网络硬件设备，专网专用，为中科网的互联互通提供了保证。为了实现统一调度，各台站都配置了话音通信和IP电话调度系统。为了及时方便了解各台站的监测现状，专门建立了综合网管系统，重点台站还建设了视频监控系统。所有台站设备的数据，音视频信息都通过核心专线网络传输到空间环境监测预报中心。此外，监测网在建设过程中在设备性能、IP地址分配和软件等方面都具有扩展功能，方便了今后台站设备的增加和业务拓展。
实时监测数据
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太阳活动监测
在中科网中，进行太阳观测的台站有怀柔站和昆明凤凰山站两个台站，观测设备有10套。其中怀柔站有2.6-3.8 GHz 频谱仪、2840 MHz 望远镜和5.2-7.6 GHz 频谱仪3台射电观测设备；全日面色球Hα望远镜、全日面太阳光球磁场望远镜、三通道太阳磁场望远镜、太阳磁场望远镜共计4台光学观测设备；昆明凤凰山站有全日面色球望远镜和太阳黑子望远镜共计2台光学观测设备，太阳分米波射电频谱仪1台射电波段观测设备。
宇宙线监测
在中科网中，进行宇宙线观测的台站有北京小牛坊站、广州站和羊八井站共计3个台站，进行地磁观测的设备有4套。羊八井用于太阳物理研究的的μ-中子望远镜、中子监测器及中子远望远镜等宇宙线观测设备，使羊八井的宇宙线观测品种在世界宇宙线观测站中是最全的，可提供40—360GeV高能宇宙线的变化及各向异性等信息。基于多品种观测优势，在23及正在发展的24次太阳活动峰年，3次捕获到稀有的太阳中子事件。
北京宇宙线台站采用18—NM—64型超中子堆设备，该设备是国际宁静太阳年期间（IQSY）推荐的宇宙线地面观测站的标准仪器。它主要记录初级宇宙线与大气层相互作用产生的核成份（P、N），即记录低能宇宙线强度的变化。
广州台站的µ介子多方向闪烁望远镜是国际宁静太阳年期间（IQSY）推荐的宇宙线地面观测站的标准仪器。它主要记录宇宙线垂直、东、西、南、北五个方向的µ介子，对于研究宇宙线µ介子强度长期连续变化及太阳活动引起的行星际磁场等拢动结构具有一定的意义。
电离层监测
在中科网中，进行电离层观测的台站有北京十三陵站、漠河站、三亚站、武汉站、海南富克站、福州站、厦门站、南宁站和广州站共计9个台站，进行电离层观测的设备有14台（套），其中数字测高仪有5台，电离层闪烁与TEC监测仪9台。
测高仪通过程序控制扫频发射无线电波，同步接收经电离层反射的回波信号，进而得到电离层状况和各特征参数。该设备采用DDS数字频率合成，脉冲编码和多普勒积分压缩、数字化接收机等各种先进技术，优化设计了多种先进的电离层观测模式，得到稳定可靠的频高图数据，并且有可靠先进的频高图自动度量和反演分析软件（ARTIST， SAO Explorer 等），完成数据分析、处理和传输。电离层数字测高仪探测得到的电离层频高图是电子浓度随高度的变化曲线，通过度量标定电离层频高图可以得到电离层的特征参数（foF2、foF1等），采用相关算法进一步反演可以得到电子浓度剖面。电离层频高图数据对于监测和研究电离层的结构及其变化有着重要的意思。
电离层闪烁和TEC监测仪利用在地面接收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）。采样率30S，探测频率L1（1575.42MHz），L2（1227.6MHz），采用RS-232接口传输。电离层TEC数据表征的是卫星与地面观测站之间传播路径上的电子浓度总含量。采用单站TEC数据能够得到当地电离层TEC的时变图，采用多站电离层TEC数据可以实时驱动相关的电离层经验模式，得到我国区域的电离层TEC地图。
地磁监测
在中科网中，进行地磁观测的台站有北京十三陵站、漠河站、三亚站、海南富克站和廊坊站共计5个台站，进行地磁观测的设备有10（套）。磁通门磁力仪和感应式磁力仪都是记录地磁相对变化数据的监测设备，不同之处在于磁通门磁力仪反映当地地磁场各分量（D、H、Z、F）随时间的变化情况，而感应式磁力仪是反映地磁场X、Y、Z分量随时间的变化情况。地磁监测数据能表征出平静太阳日地磁场的Sq变化外，还能反映各种扰动（比如磁暴）对地球磁场的影响。获得的地磁数据资料对于地磁场变化特性研究以及地磁指数预报模型研究、地磁脉动指数研究都具有重要的意义。
大气监测
在中科网中，进行中高层大气的观测的台站有香河站、廊坊站、武汉小洪山站和合肥站共计4个台站，进行中高层大气观测的设备有5套。
香河站MST雷达可以研究中、高层大气风场的空间结构和时间变化，辩明中、高层大气中一些关键的动力学过程，弄清中、高层大气与电离层及低层大气的耦合机制。各高度层的水平风速、风向、垂直气流信号信噪比和廓线等数据。
廊坊站车载中频雷达采用空分天线阵体制，利用低电离层对中频电波的部分反射信号，探测中间层和低热层（MLT）的大气水平风场和电离层D层的电子密度，工作频率为1.99MHz，发射总功率高达64kW，探测高度分辨率为2km，时间分辨率为2min，风速测量系统误差为5%～10% ，实现了雷达系统全天候24小时无人值守观测。该中频雷达为国内首部可重部署中频雷达，雷达主机部署在车载平台上，雷达天线阵也采取了可重部署设计，可以在短期内完成在新建观测场址的雷达系统部署。
武汉小洪山站的激光雷达是国内第一台高空Na层探测激光雷达（获中科院科技进步二等奖，1998）；发展了高空瑞利和高空Na层同时观测的双波长激光雷达，实现了近地面～110km高空瑞利散射和高空Na层的同时探测（获湖北省科技进步二等奖，2006）；突破了Na原子滤光器的关键技术，使得Na层荧光激光雷达能够白天工作，并用于高空Na层激光雷达的24小时连续观测（获国家技术发明奖，2011）。
合肥站的瑞利-钠荧光激光雷达是从2006年5月开始进入常规长期观测的，激光雷达工作波长为532nm（用于气溶胶和大气温度、密度探测）和589nm（用于钠层密度探测）。在米散射模式下，532nm波长可以探测近地面到0km高度的大气气溶胶消光散射，垂直分辨率为15-150m；在瑞利工作模式下，532nm波长夜间可以探测到30km到70km的大气密度温度，垂直分辨率为150-300m；在钠荧光共振模式下，589nm波长可以探测夜间80-110km钠层密度廓线，垂直分辨率为75m-600m。本激光雷达主要有激光发射、光学接收和信号检测三部分组成，各部分的主要结构如图所示。激光雷达能够在晴朗夜间条件下实现常规观测，采集上传数据。
40km多普勒测风激光雷达系统，测量10~40km高度风场信息。激光发射机发射激光到大气中，激光大气分子的后向散射信号由望远镜接收并通过光纤耦合到光学接收机中，经过鉴频器由光电探测系统检测出激光多普勒信息，从而获得径向风速，四个方向扫描得到水平风场。本套设备是国内第一台，亚洲首次测量40km高度测风激光雷达，Optics Express副主编认为“该系统探测及对比结果引人瞩目，40km高度的风场探测少报到，该激光雷达是亚洲首次。”该系统2010年和2011年参与两次国家重大试验任务。
国家天文台-怀柔太阳观测基地
怀柔台站隶属于中科院国家天文台，观测站位于北京怀柔水库北岸。是我国太阳磁场和速度场、射电观测与研究的重要基地之一。怀柔的太阳光学观测主要在太阳光球层次和太阳色球层次进行，可获得太阳光球、色球层次物理信息及太阳在多时空尺度的变化规律信息。受到国内外同行的积极评价，在国际权威学术期刊发表SCI论文600多篇、引用逾4500次。大多数光学设备同时是中国空间环境监测预警预报系统框架的龙头设备，它们为国家航空航天任务提供空间环境保障发挥了重要作用。
太阳射电望远镜是观测太阳大气的无线电辐射随时间变化的特征。怀柔台站的射电望远镜设备相关指标在国际同类设备中处于领先地位，获北京市2002年科技进步一等奖。可对太阳开展近乎全天候的监测，国内外学者利用该设备观测数据进行了大量观测研究，取得了丰富的科研成果，发表论文200篇以上。这些研究成果进一步促进提高了观测数据的利用率和应用价值，有广阔的科研前景。该设备作为中国空间环境监测网的组成部分，为国家航空航天任务提供空间环境保障发挥了重要作用。
全日面太阳光球磁场望远镜和全日面色球Ha望远镜
10cm全日面光球磁场望远镜，它能获得波长为Fe 5324Å的全日面光球矢量磁场数据及20cm全日面Hα望远镜，它可获取波长为6562.8Å的全日面Hα色球单色像。
三通道太阳磁场望远镜和太阳磁场望远镜
60cm三通道磁场望远镜，它可获得太阳5173Å 、5247Å 、5250Å三条谱线的单色像和矢量磁场数据及35cm磁场望远镜。
太阳射电频谱仪
2.6-3.8 GHz频谱仪：频率分辨率10MHz，时间分辨率8毫秒，数据格式fit和jpg，数据量82 Mb～2.1Gb/10h。
5.2-7.6 GHz频谱仪：频率分辨率20MHz，时间分辨率5毫秒，数据格式fit和jpg，数据量82 Mb～3.4Gb/10h。
2840 MHz射电望远镜：天线直径2米，天线形式为抛物面，赤道式座架形式，频带范围2840MHz，偏振精度为无偏振。
云南天文台-昆明凤凰山站
昆明凤凰山太阳观测基地隶属于中科院云南天文台，是我国太阳物理观测与研究的重要基地之一， 目前参加中国空间环境监测预警预报系统主要有三台观测设备，Hα全日面色球望远镜，太阳黑子望远镜和10米太阳射电望远镜。
全日面Hα全日面色球望远镜
全日面Hα全日面色球望远镜，为赤道式折射望远镜，分别有色球、光球两个独立的光路，有效口径分别为180mm，透过带中心工作波长分别为Hα 6562.78 Å和5550 Å。1980年11月投入试运行，1981年5月色球望远镜正式投入常规巡视观测。Hα全日面色球望远镜是参加全球五国（中、美、奥、法、意）、六台站（云台、北台、大熊湖、康策尔赫、默东、卡塔尼亚）太阳全日面24小时Hα联合监测任务在中国的主干观测设备之一，每日资料在BBSO网站上向全球公布，是我国太阳观测资料在国际上的一个重要窗口。该望远镜还为国内的太阳活动预报提供对太阳的实时监测服务。早在“神舟”四号发射期间，我们开始了承担相关的监测服务，包括“神舟”四号和“神舟”五号载人飞船发射期间对太阳色球活动实时监测任务。2005年又承担了“神舟”六号载人飞船发射和返回期间对太阳活动的实时监测，为空间环境的安全预报提供重要实时信息。此外在党的“十七大”、“奥运会”、“嫦娥一号”、和“嫦娥二号”探月飞行期间，该望远镜均承担了提供空间天气资料的重要任务，得到有关部门的认可和表彰。
太阳黑子望远镜
昆明观测站的太阳黑子观测开始于上世纪三十年代，太阳黑子观测仪器是5英寸赤道式望远镜，观测记录太阳黑子位置，大小和形状、结构等数据，计算出当天太阳黑子相对数和黑子面积。太阳黑子观测资料是研究太阳光球活动不可缺失的最基本的资料，特别研究太阳活动长期变化尤为重要。
太阳射电望远镜
太阳射电望远镜是观测太阳大气的无线电辐射随时间变化的特征。昆明凤凰山10米太阳射电望远镜，始建于1983年，位于云南省昆明市东郊凤凰山云南天文台本部。历经多次升级改造，最近的一次终端设备的升级改造于2009年，安装了技术先进的数字频谱仪，观测频段为625-1500MHz（其中800-975MHz为通讯频率，因此观测频段并不包括此频段）。10米太阳射电望远镜已经观测获得大量的太阳射电爆发动态频谱及射电精细结构，其频谱分辨率达到200kHz，时间分辨率达到10-80ms可调。全天候监测太阳射电爆发，每天观测时间约为8:00~18:00（BT），每天的获得的观测数据约为7G。目前数据产品有：DAT格式的数据文件和GIF格式的图片文件。为了满足业务化的数据要求，又将增加FITs格式的数据文件和JPG格式的图片文件。目前的科学数据可以用于太阳射电爆发时日冕等离子体辐射的观测研究。昆明凤凰山太阳观测基地的全日面Hα全日面色球望远镜，太阳黑子望远镜以及太阳射电望远镜是中国空间环境监测预警预报系统中的关键设备，为国家航空航天任务提供空间环境保障发挥了重要作用。
国家空间科学中心-北京小牛坊站
北京宇宙线台站隶属于中科院空间中心，位于北京市昌平区小牛房，经度：116.26°E，纬度：40.08° N，海拔高度：40米，地磁截止刚度：9.56 GV。台站于1983年建成，1984年正式投入观测。北京宇宙线台站采用18—NM—64型超中子堆设备，该设备是国际宁静太阳年期间（IQSY）推荐的宇宙线地面观测站的标准仪器。它主要记录初级宇宙线与大气层相互作用产生的核成份（P、N），即记录低能宇宙线强度的变化。通过研究这个变化，对于了解太阳的活动及行星际的调制过程是十分重要的。目前台站可实时提供5分钟和1小时中子计数，其数据资料已由世界数据中心中国空间科学学科中心编辑专刊，同时在中国科学院国家天文台主办的“太阳地球物理资料”月刊上出版，（该刊现在网上有电子版），并与世界数据中心建立了资料交换出版关系，如：美国空间物理学科中心主办的“SGD”月刊。
18—NM—64型超中子堆
18—NM—64型超中子堆是由18支长为：191.cm，直径为：14.8cm BF3中子计数管及数据记录仪组成的全自动观测系统。它的特点是：有效面积大、统计精度高、反映灵敏、计数率高，超中子堆是目前宇宙线地面观测站最先进的设备之一。
国家空间科学中心-广州站
广州站隶属于中科院空间中心，于2005年开始进行电离层观测，为中科院空间中心电离层GNSS监测网的主要站点之一。广州站位于东经113.2度，北纬23.1度，处于电离层赤道异常区的北部驼峰区，主要的电离层监测设备为电离层闪烁与TEC监测仪，可进行电离层闪烁现象监测和电离层TEC变化监测。
广州台站于2005年开始进行电离层观测，为中科院空间中心电离层GNSS监测网的主要站点之一。广州站的地理位置处于电离层赤道异常区的北部驼峰区，主要的电离层监测设备为电离层闪烁与TEC监测仪，可进行电离层闪烁现象监测和电离层TEC变化监测。
μ子望远镜
广州µ介子多方向闪烁望远镜有效面积为：3m2，由24个相对独立的探头单元组成，每个单元包含：50×50×5cm塑料闪烁休、光导箱及GDB—44B 光电倍增管。24个单元上下两层搁置，层间距为：89cm （其中包含3cm 厚的铅层来吸收宇宙线的软成份）。上下两层符合组成可记录的垂直、东、西、南、北五个方向的µ介子。闪烁望远镜主要特点是：接收面积大、统计精度高、运行稳定以及寿命长等。
电离层闪烁与TEC监测仪
电离层闪烁与TEC监测仪是由武汉大学电子信息学院研制，使用GPS/GLONASS双系统实时进行电离层电波闪烁和电离层TEC变化的监测。监测仪的核心部件是加拿大NovAtel公司的GPS/GLONASS双频双系统OEMV接收机主板，拥有48个卫星通道，最多可同时跟踪锁定24颗卫星(GPS和GLONASS各12颗卫星)的双频信号，并提供20Hz的高数据采样率，充分满足闪烁观测的高采样率需求。监测仪配套的监测软件具备丰富的可视化界面，可实时给出卫星星座图和当前锁定卫星的实时观测数据，同时还可显示每颗卫星当前观测的斜TEC和电离层闪烁指数S4的曲线图。软件可输出RINEX格式的卫星信标数据文件和闪烁数据观测文件，以及包含更多原始数据的二进制文件。
高能物理研究所-羊八井宇宙线观测站
羊八井站地理位置为（30.1N，90.5E），海拔高度为4300m，相应的大气厚度为603g/cm2。羊八井的高海拔优势及羊八井宇宙线观测站开展国际合作近30年的基础，使羊八井的宇宙线观测及数据分析水平居于国际前列。
羊八井用于太阳物理研究的的μ-中子望远镜、中子监测器及中子远望远镜等宇宙线观测设备，使羊八井的宇宙线观测品种在世界宇宙线观测站中是最全的，可提供40—360GeV高能宇宙线的变化及各向异性等信息。基于多品种观测优势，在23及正在发展的24次太阳活动峰年，3次捕获到稀有的太阳中子事件。
μ-中子望远镜
μ-中子望远镜是由中方自主建成的宇宙线观测设备，为世界海拔最高、角分辨最高的μ-中子望远镜，已全天24小时不间断连续运行7年。其中的μ子望远镜由上下各24个闪烁探测器构成，上下两层闪烁探测器相距130cm，通过上下各探测器的符合，可测定320 MeV 能量以上，来自77（7×11）个方向的宇宙线μ子计数。其中的中子监测器由3He 中子管构成的8个NM-64型中子探测器，探测500MeV - 20GeV能量范围的宇宙线粒子，同时采集这些粒子1、2、3、4、5、6、7及8以上多重数数据，数据记录为1 次/1秒，计数率大于106 /小时。μ-中子望远镜的数据采集系统是在Linux操作系统下工作，数据实时传输发布，为国内外相关研究领域提供实时数据。
高能物理研究所-中山站
中山站（地理坐标：69.4˚ S，76.4˚ E，修正地磁纬度为-74.5˚），最高垂直截止刚度为0.076 GV。中山站μ子望远镜观测室如下图所示：
中山站宇宙线μ子望远镜
中山站宇宙线μ子望远镜由上下各4个分别排列成2×2阵列探测器组成的μ子望远镜，当入射宇宙线μ子穿过探测器时，上下被击中两个探测器输出的信号通过逻辑符合电路定出入射μ子方向，即实现望远镜功能，可测定9（3×3）个方向。图6右图中的9个方向，分别是1（西南天顶角38°)、2（南向天顶角27°）、3（东南天顶角38°）、4（西向天顶角27°）、5(垂直)、6（东向天顶角27°）、7（西北天顶角38°）、8（北向天顶角27°）、9（东北天顶角38°）。
由于近海平面宇宙线的主要成份是μ子，电子等其它粒子较少并且不同于μ子很强的穿透能力，很难穿过上、下两层而形成符合的信号，所以，暂时未安放用于吸收电子等其它粒子的铅板。
国家空间科学中心-福州站
福州站是中科院空间中心与福建师范大学光电与信息工程学院合作建立的，于2005年开始进行电离层观测，为中科院空间中心电离层GNSS监测网的主要站点之一。福州站位于东经119.3度，北纬26.1度，处于电离层赤道异常区的北部驼峰区。福州站的主要监测设备为电离层闪烁与TEC监测仪，可进行电离层闪烁现象监测和电离层TEC变化监测。
电离层闪烁与TEC监测仪
电离层闪烁与TEC监测仪是由武汉大学电子信息学院研制，使用GPS/GLONASS双系统实时进行电离层电波闪烁和电离层TEC变化的监测。监测仪的核心部件是加拿大NovAtel公司的GPS/GLONASS双频双系统OEMV接收机主板，拥有48个卫星通道，最多可同时跟踪锁定24颗卫星(GPS和GLONASS各12颗卫星)的双频信号，并提供20Hz的高数据采样率，充分满足闪烁观测的高采样率需求。监测仪配套的监测软件具备丰富的可视化界面，可实时给出卫星星座图和当前锁定卫星的实时观测数据，同时还可显示每颗卫星当前观测的斜TEC和电离层闪烁指数S4的曲线图。软件可输出RINEX格式的卫星信标数据文件和闪烁数据观测文件，以及包含更多原始数据的二进制文件。
国家空间科学中心-厦门站
厦门站是中科院空间中心与厦门大学物理与机电工程学院合作建立的，于2005年开始进行电离层观测，为中科院空间中心电离层GNSS监测网的主要站点之一。厦门站位于东经118.1度，北纬24.5度，处于电离层赤道异常区的北部驼峰区。厦门站的主要监测设备为电离层闪烁与TEC监测仪，可进行电离层闪烁现象监测和电离层TEC变化监测。
电离层闪烁与TEC监测仪
电离层闪烁与TEC监测仪是由武汉大学电子信息学院研制，使用GPS/GLONASS双系统实时进行电离层电波闪烁和电离层TEC变化的监测。监测仪的核心部件是加拿大NovAtel公司的GPS/GLONASS双频双系统OEMV接收机主板，拥有48个卫星通道，最多可同时跟踪锁定24颗卫星(GPS和GLONASS各12颗卫星)的双频信号，并提供20Hz的高数据采样率，充分满足闪烁观测的高采样率需求。监测仪配套的监测软件具备丰富的可视化界面，可实时给出卫星星座图和当前锁定卫星的实时观测数据，同时还可显示每颗卫星当前观测的斜TEC和电离层闪烁指数S4的曲线图。软件可输出RINEX格式的卫星信标数据文件和闪烁数据观测文件，以及包含更多原始数据的二进制文件。
国家空间科学中心-广西南宁站
南宁站位于东经108.3度，北纬22.8度，处于电离层赤道异常区的北部驼峰区。南宁站的主要监测设备为电离层闪烁与TEC监测仪，可进行电离层闪烁现象监测和电离层TEC变化监测。
电离层闪烁与TEC监测仪
电离层闪烁与TEC监测仪是由武汉大学电子信息学院研制，使用GPS/GLONASS双系统实时进行电离层电波闪烁和电离层TEC变化的监测。监测仪的核心部件是加拿大NovAtel公司的GPS/GLONASS双频双系统OEMV接收机主板，拥有48个卫星通道，最多可同时跟踪锁定24颗卫星(GPS和GLONASS各12颗卫星)的双频信号，并提供20Hz的高数据采样率，充分满足闪烁观测的高采样率需求。监测仪配套的监测软件具备丰富的可视化界面，可实时给出卫星星座图和当前锁定卫星的实时观测数据，同时还可显示每颗卫星当前观测的斜TEC和电离层闪烁指数S4的曲线图。软件可输出RINEX格式的卫星信标数据文件和闪烁数据观测文件，以及包含更多原始数据的二进制文件。
国家空间科学中心-海南富克站
海南富克国家空间天气野外观测研究站位于海南省儋州富克镇，地理：109º08’E, 19º31’N, 地磁： 179º08’E,8º28’N , 海拔高度：122米。台站占地约80,000平方米，拥有一个占地20,000平方米的火箭发射场，是一个包括电离层观测和地磁观测的综合性台站。电离层的观测设备有数字测高仪和电离层闪烁与TEC监测仪两种，指标均达到了同类设备的先进水平。该站也是国内对电离层监测较早的站点，积累了大量观测数据，取得了不少科技成果。地磁观测方面有磁通门磁力仪、磁通门经纬仪与Overhauser磁力仪多种地磁观测设备，可提供实时1秒钟H、D、Z、F地磁数据，其数据资料对于研究地磁暴、地磁脉动以及地磁指数预报模型都具有重要意义。
数字测高仪
新一代数字测高仪DPS-4D，不仅使仪器硬件在小型化，测量自动化以及可靠性方面有了很大的进步，而且由于计算机硬件和软件的升级更新，使系统对电离图自动判读，自动度量，实时处理的能力大大加强，可以探测顶部电离层并进行实时数据处理和参数分析。DPS-4 D的数据收集、控制、信号处理、显示、储存和自动数据分析功能已经被集成到了一个多任务、多处理器的计算机系统上，同时它还利用内脉冲位相编码、数字脉冲压缩和多普勒积分等技术使其发射功率较以前低得多（现在为300W，以前是10kw）。这样使它在任何需要使用高频电波或雷达的地方都可以进行操作，并可以实时获得所需要的电离层信息，这使得它获得的信息特别有价值。
电离层闪烁与TEC监测仪
电离层闪烁与TEC监测仪是由武汉大学电子信息学院研制，使用GPS/GLONASS双系统实时进行电离层电波闪烁和电离层TEC变化的监测。监测仪的核心部件是加拿大NovAtel公司的GPS/GLONASS双频双系统OEMV接收机主板，拥有48个卫星通道，最多可同时跟踪锁定24颗卫星(GPS和GLONASS各12颗卫星)的双频信号，并提供20Hz的高数据采样率，充分满足闪烁观测的高采样率需求。监测仪配套的监测软件具备丰富的可视化界面，可实时给出卫星星座图和当前锁定卫星的实时观测数据，同时还可显示每颗卫星当前观测的斜TEC和电离层闪烁指数S4的曲线图。软件可输出RINEX格式的卫星信标数据文件和闪烁数据观测文件，以及包含更多原始数据的二进制文件。
磁通门磁力仪
磁通门磁力仪用于测量地磁场H、D、Z的相对变化，基本原理是基于磁芯材料的非线性磁化效应。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，通过特定的检测装置，提取被测外磁场信息。
中科院地质与地球物理研究所-北京十三陵站
北京十三陵台站隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，位于北京昌平十三陵风景区的德胜口村以北约1公里的山谷中（116.2°E，40.3°N）。台站始建于1985年10月，1990年8月建成地磁观测站。2001年成为我国首个进入国际地磁台网（ INTERMAGNET）的台站；2005年开始建设地球空间环境综合观测站；2006年成为中科院日地空间环境观测研究网络的骨干台站；2007年科技部批准建设北京空间环境国家野外科学观测研究站；2008年成为国家重大科技基础项目空间环境子午链工程重要台站。
数字测高仪
DPS4D数字测高仪是目前国际上最为先进的电离层测高仪。由美国麻州大学洛厄尔分校大气研究中心研制，由主机系统（包括发射机、接收机、控制系统、显示系统）和天线系统（发射天线和接收天线阵）组成。测高仪通过程序控制扫频发射无线电波，同步接收经电离层反射的回波信号，进而得到电离层状况和各特征参数，通常情况探测周期为15分钟，遇到特殊事件可以以5分钟为周期加密观测。该设备采用DDS数字频率合成，脉冲编码和多普勒积分压缩、数字化接收机等各种先进技术，优化设计了多种先进的电离层观测模式，能够在无人值守条件下完全自动工作，得到稳定可靠的频高图数据，并且有可靠先进的频高图自动度量和反演分析软件（ARTIST， SAO Explorer 等），完成数据分析、处理和传输。
电离层闪烁和TEC监测仪
电离层闪烁和TEC监测仪由GPS接收天线、接收机和系统主机三大部分组成，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）。采样率30S，探测频率L1（1575.42MHz），L2（1227.6MHz），采用RS-232接口传输。
磁通门磁力仪
磁通门磁力仪由磁通门探头、GPS单元和控制台组成，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。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。采集控制由控制台内置CPU控制，GPS单元提供时间服务，除天线外其它部分集成在控制台内。该磁通门磁力仪的采样率为1S-60S，分辨率为1nT，采用RS-232接口传输。
感应式磁力仪
LEMI-30感应式磁力仪主要用于观测超低频地磁场，它由3根感应式磁探头、一个通讯单元（CAM）和系统主机组成。感应式磁力仪基于最基本的法拉第电磁感应定律，利用感应探头上的线圈，感应地磁场的变化。探头获得的感应电压与地磁场通量的变化率成正比。通过3个正交设置的感应探头获得地磁场3个分量，从而获得地磁场信息。该设备的信号频率范围：0.01~30 Hz，传输系数误差：<=3 dB，噪音抑制：>60 dB。
中科院地质与地球物理研究所-海南三亚站
三亚台站隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，，位于海南省三亚市东北方向的田独镇境内(109.6°E，18.4°N)，距三亚市区20公里。三亚地磁台于1997年选址，占地面积20600平方米。2000年开始建设，2005年年初竣工并开始试记录。目前，三亚观测站已发展成为拥有地磁、电离层和中高层大气多学科综合观测手段的现代化地球物理野外台站。是位于我国大陆最南端的空间环境综合观测台站，是中科院日地空间环境观测研究网络的骨干台站和国家重大科技基础项目空间环境子午链工程的重要台站。
数字测高仪
DPS4D数字测高仪是目前国际上最为先进的电离层测高仪。由美国麻州大学洛厄尔分校大气研究中心研制，由主机系统（包括发射机、接收机、控制系统、显示系统）和天线系统（发射天线和接收天线阵）组成。测高仪通过程序控制扫频发射无线电波，同步接收经电离层反射的回波信号，进而得到电离层状况和各特征参数，通常情况探测周期为15分钟，遇到特殊事件可以以5分钟为周期加密观测。该设备采用DDS数字频率合成，脉冲编码和多普勒积分压缩、数字化接收机等各种先进技术，优化设计了多种先进的电离层观测模式，能够在无人值守条件下完全自动工作，得到稳定可靠的频高图数据，并且有可靠先进的频高图自动度量和反演分析软件（ARTIST， SAO Explorer 等），完成数据分析、处理和传输。
电离层闪烁和TEC监测仪
电离层闪烁和TEC监测仪由GPS接收天线、接收机和系统主机三大部分组成，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）。采样率30S，探测频率L1（1575.42MHz），L2（1227.6MHz），采用RS-232接口传输。
磁通门磁力仪
磁通门磁力仪由磁通门探头、GPS单元和控制台组成，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。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。采集控制由控制台内置CPU控制，GPS单元提供时间服务，除天线外其它部分集成在控制台内。该磁通门磁力仪的采样率为1S-60S，分辨率为1nT，采用RS-232接口传输。
感应式磁力仪
LEMI-30感应式磁力仪主要用于观测超低频地磁场，它由3根感应式磁探头、一个通讯单元（CAM）和系统主机组成。感应式磁力仪基于最基本的法拉第电磁感应定律，利用感应探头上的线圈，感应地磁场的变化。探头获得的感应电压与地磁场通量的变化率成正比。通过3个正交设置的感应探头获得地磁场3个分量，从而获得地磁场信息。该设备的信号频率范围：0.01~30 Hz，传输系数误差：<=3 dB，噪音抑制：>60 dB。
中科院地质与地球物理研究所-漠河站
漠河台站隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，位于黑龙江省漠河县漠河乡境内（122.3ºE，53.5ºN），南距漠河村约500米，北距黑龙江岸边约800米。台站始建于1988年，1991年竣工。台站占地面积为16000平方米，建筑面积为350平方米。漠河地区冬季最低气温可达零下50℃左右，冻土层深达3米，属高寒地区。是位于我国大陆最北端的空间环境综合观测台站，是中科院日地空间环境观测研究网络的骨干台站和国家重大科技基础项目空间环境子午链工程的重要台站
数字测高仪
DPS4D数字测高仪是目前国际上最为先进的电离层测高仪。由美国麻州大学洛厄尔分校大气研究中心研制，由主机系统（包括发射机、接收机、控制系统、显示系统）和天线系统（发射天线和接收天线阵）组成。测高仪通过程序控制扫频发射无线电波，同步接收经电离层反射的回波信号，进而得到电离层状况和各特征参数，通常情况探测周期为15分钟，遇到特殊事件可以以5分钟为周期加密观测。该设备采用DDS数字频率合成，脉冲编码和多普勒积分压缩、数字化接收机等各种先进技术，优化设计了多种先进的电离层观测模式，能够在无人值守条件下完全自动工作，得到稳定可靠的频高图数据，并且有可靠先进的频高图自动度量和反演分析软件（ARTIST， SAO Explorer 等），完成数据分析、处理和传输。
电离层闪烁和TEC监测仪
电离层闪烁和TEC监测仪由GPS接收天线、接收机和系统主机三大部分组成，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）。采样率30S，探测频率L1（1575.42MHz），L2（1227.6MHz），采用RS-232接口传输。
磁通门磁力仪
磁通门磁力仪由磁通门探头、GPS单元和控制台组成，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。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。采集控制由控制台内置CPU控制，GPS单元提供时间服务，除天线外其它部分集成在控制台内。该磁通门磁力仪的采样率为1S-60S，分辨率为1nT，采用RS-232接口传输。
感应式磁力仪
LEMI-30感应式磁力仪主要用于观测超低频地磁场，它由3根感应式磁探头、一个通讯单元（CAM）和系统主机组成。感应式磁力仪基于最基本的法拉第电磁感应定律，利用感应探头上的线圈，感应地磁场的变化。探头获得的感应电压与地磁场通量的变化率成正比。通过3个正交设置的感应探头获得地磁场3个分量，从而获得地磁场信息。该设备的信号频率范围：0.01~30 Hz，传输系数误差：<=3 dB，噪音抑制：>60 dB。
中科院地质与地球物理研究所-武汉黄陂站
武汉站隶属于中国科学院地质与地球物理研究所，是我国历史最为悠久的电离层观测站点，其观测历史可追溯到上世纪四十年代。目前武汉观测站由武汉小洪山和武汉黄陂(114.3°E，30.5°N)两个站点组成。台站主要设备包括数字测高仪、电离层闪烁和TEC监测仪器。是中科院日地空间环境观测研究网络的骨干台站和国家重大科技基础项目空间环境子午链工程的重要台站。
数字测高仪
DPS4D数字测高仪是目前国际上最为先进的电离层测高仪。由美国麻州大学洛厄尔分校大气研究中心研制，由主机系统（包括发射机、接收机、控制系统、显示系统）和天线系统（发射天线和接收天线阵）组成。测高仪通过程序控制扫频发射无线电波，同步接收经电离层反射的回波信号，进而得到电离层状况和各特征参数，通常情况探测周期为15分钟，遇到特殊事件可以以5分钟为周期加密观测。该设备采用DDS数字频率合成，脉冲编码和多普勒积分压缩、数字化接收机等各种先进技术，优化设计了多种先进的电离层观测模式，能够在无人值守条件下完全自动工作，得到稳定可靠的频高图数据，并且有可靠先进的频高图自动度量和反演分析软件（ARTIST， SAO Explorer 等），完成数据分析、处理和传输。
电离层闪烁和TEC监测仪
电离层闪烁和TEC监测仪由GPS接收天线、接收机和系统主机三大部分组成，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）。采样率30S，探测频率L1（1575.42MHz），L2（1227.6MHz），采用RS-232接口传输。
武汉物理与数学研究所-武汉小洪山站
中高层大气探测激光雷达武汉小洪山站坐落在风景秀丽的武汉东湖之滨、小洪山麓、中国科学院武汉物理与数学研究所院内，北纬30°31' 32" ，东经114°20' 32"，海拔49米。激光雷达已应于国家重大科学工程"子午工程"北京、合肥、海南等台站，运行效果良好。不少探测结果系首次发现，得到国内外同行专家好评。武汉小洪山站作为空间环境预报中心的业务化运行子台站，提供了我国中部地区的中高层大气观测数据，为空间环境保障提供服务。
激光雷达
武汉小洪山站的激光雷达是国内第一台高空Na层探测激光雷达（获中科院科技进步二等奖，1998）；发展了高空瑞利和高空Na层同时观测的双波长激光雷达，实现了近地面～110km高空瑞利散射和高空Na层的同时探测（获湖北省科技进步二等奖，2006）；突破了Na原子滤光器的关键技术，使得Na层荧光激光雷达能够白天工作，并用于高空Na层激光雷达的24小时连续观测（获国家技术发明奖，2011）。
激光雷达观测波长：589nm和532nm；激光能量：30mJ@589nm和300mJ@532nm；接收望远镜口径：1m；望远镜焦距：2m；接收视场：1mrad；空间分辨率：96m；时间分辨率：3min。
中国科学技术大学-合肥站
合肥台站隶属于中国科学技术大学，位于安徽省合肥市包河区金寨路96号（117.23°E，31.87°N），海拔36米。合肥站始建于2006年，目前已拥有包括瑞利-钠荧光激光雷达、多普勒测风激光雷达、钠测温测风激光雷达等在内的多台先进中高层大气探测设备，同时也是国家重大科技基础项目空间环境子午链工程的重要台站之一。
瑞利-钠荧光激光雷达
中国科学技术大学瑞利-钠荧光激光雷达是从2006年5月开始进入常规长期观测的，激光雷达工作波长为532nm（用于气溶胶和大气温度、密度探测）和589nm（用于钠层密度探测）。在米散射模式下，532nm波长可以探测近地面到0km高度的大气气溶胶消光散射，垂直分辨率为15-150m；在瑞利工作模式下，532nm波长夜间可以探测到30km到70km的大气密度温度，垂直分辨率为150-300m；在钠荧光共振模式下，589nm波长可以探测夜间80-110km钠层密度廓线，垂直分辨率为75m-600m。本激光雷达主要有激光发射、光学接收和信号检测三部分组成，各部分的主要结构如图所示。激光雷达能够在晴朗夜间条件下实现常规观测，采集上传数据。
多普勒测风激光雷达
40km多普勒测风激光雷达系统，测量10~40km高度风场信息。激光发射机发射激光到大气中，激光大气分子的后向散射信号由望远镜接收并通过光纤耦合到光学接收机中，经过鉴频器由光电探测系统检测出激光多普勒信息，从而获得径向风速，四个方向扫描得到水平风场。本套设备是国内第一台，亚洲首次测量40km高度测风激光雷达，Optics Express副主编认为“该系统探测及对比结果引人瞩目，40km高度的风场探测少报到，该激光雷达是亚洲首次。”该系统2010年和2011年参与两次国家重大试验任务。
大气物理研究所-河北香河站
香河台站隶属于中国科学院大气物理研究所,位于河北省香河县境内,北纬39度47分54秒、东经116度57分28秒，海拔约95米。香河站始建于1973年，1976年建成并正式开展多项观测实验，占地面积约7万平方米。70年代至80年代中期，开展了微波主被动云雨遥感研究、Dobson臭氧总量观测等工作。80年代在此实施了平流层高空气球工程，进行了多次搭载科学实验。80年代末开始兴建大型VHF/MST雷达。90年代中期，开展了数项边界性观测实验。十五期间开展了上对流层-下平流层区域的综合观测实验。香河站具有开展科研工作所需要的试验场地及其它各方面支撑条件。主要观测仪器设备有大型VHF测风雷达系统、DOBSON大气臭氧垂直总量仪、平流层高空科学气球发放、测控与回收等综合技术系统、气溶胶和辐射研究实验平台、车载激光雷达系统、臭氧及一氧化碳气体分析采集及32米气象塔等。香河站生活条件设施齐全、通讯与交通畅通方便，是科学技术成果试验示范 和推广、优秀技术人才的培养及国内外学术交流的重要基地。
MST大气观测雷达
MST雷达是三网合一重要监测设备之一，由24×24付三单元八木天线组成矩形有源相控天线阵系统和雷达主机系统，还包括地下机房、工作区和生活区，占地面积1万多平方米。工作频率：50MHz±1MHz（带宽）;探测范围：低模式为3.5-10km，中模式为11-25km，高模式为60-90km;径向速度分辨率：≤0.2m/s;时间分辨率≤30min;风速测量范围：最大测量径向速度为≥35m/s，风向为0-360°。MST雷达可以建立我国上空中、高层大气的风场模式，为应用部门提供空间环境监测和预报服务，与已有和待建的其他地面遥感设备配套，组成我国在国际上有影响的多层次、多手段的近地空间环境监测数据。
国家空间科学中心-河北廊坊站
廊坊台站隶属于中科院空间中心，位于河北省廊坊市韩村镇（39.4゜N，116.6゜E），拥有车载中频雷达、临近空间大气探测激光雷达、GPS大气折射探测设备等多种临近空间监测设备。台站于2013年7月又新增了地磁监测设备，包括磁通门磁力仪、磁通门经纬仪与Overhauser磁力仪，其实时监测数据对于研究地磁暴、地磁脉动以及地磁场变化特性都具有重要意义。廊坊站可为我国临近空间环境和地磁探测研究、应用服务、新技术研发、人才培养、国际学术交流等提供国际先进水平的支撑。
中频雷达
车载中频雷达采用空分天线阵体制，利用低电离层对中频电波的部分反射信号，探测中间层和低热层（MLT）的大气水平风场和电离层D层的电子密度，工作频率为1.99MHz，发射总功率高达64kW，探测高度分辨率为2km，时间分辨率为2min，风速测量系统误差为5%～10% ，实现了雷达系统全天候24小时无人值守观测。该中频雷达为国内首部可重部署中频雷达，雷达主机部署在车载平台上，雷达天线阵也采取了可重部署设计，可以在短期内完成在新建观测场址的雷达系统部署。
廊坊站中频雷达于2009年5月完成安装，2009年6月至今一直连续观测，获取了廊坊地区大量高空风场数据。迄今为止，利用该设备观测数据已发表多篇国内外文章。
磁通门磁力仪
磁通门磁力仪用于测量地磁场H、D、Z的相对变化，基本原理是基于磁芯材料的非线性磁化效应。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，通过特定的检测装置，提取被测外磁场信息。
