海洋的实时检测器——海洋卫星
人类居住的地球，其表面大部分为海洋，约占整个地球表面积的71%。它变化无常，对人类活动的影响是非常巨大的。对海洋进行深入了解和认识一直是科学家们迫切的愿望。然而，海洋上观测条件比陆地上要困难得多，利用船舶测量的经典的海洋学观测方法有很大的局限性，严重妨碍了海洋现象，特别是海洋动力学现象的观测。只有对海洋多变的状态做连续和实时的观测，才有可能使人类及时掌握海洋动力学数据，认识海洋，开发和利用海洋。
装备光学成像设备和能探测海洋电磁辐射及其在不同状态下的海面的反射、散射等特性的微波设备的海洋卫星，不仅能测得海洋水面的图像，还能获知海水温度，海面风速、风向，海面波浪高度，海面的湾流，海貌等数据。
根据卫星轨道运行特点，海洋卫星能在短时间内提供大面积的乃至全球性的海洋数据，从而使其成为观察海洋学，特别是海洋动力学现象的最强有力的工具。海洋卫星还能预测海洋总的环流，概略监视和预测海洋表面的动力学现象，改善全球天气预报和全球水准面的精度。
海洋卫星一般装备5种遥感器，即雷达测高仪、微波风场散射计、综合孔径雷达、微波辐射计、可见光和红外辐射计。雷达测高仪有两项功能：其一是测量卫星到星下点海面的距离，为测量海洋水准面提供数据。测距精度可达正负10厘米。其二是测量海面的粗糙度，以便获得1~20米范围内的波浪高度信息，精度为波高的10%。海底地震引起海啸，传播速度很快，常常会给岸边和海上船舶造成巨大灾害。雷达测高计能够测量海啸波的高度和分布，确定海啸传播方向，对即将被袭击地区发出预警。
综合孔径雷达，可以获得海洋的图像，从这些图像可以提取海洋的波形图和海洋动力学特性。雷达能发射波长为50~1000米的海水波图像。这种成像雷达波可以穿过云层，风雨无阻，昼夜都能进行工作。它能提供靠近海岸线的波浪图，矿物沉淀和其他类似特征的高分辨率图像，测量它们的面积。还能测绘冰原、油污等污染范围。它还能以25米的分辨率确定鱼群和测绘海流图。
微波风场散射计也是一部有源雷达，是一种长脉冲雷达。它可测量全球范围内任何方向的风场，测量风速范围为每秒3~25米。散射计的地面覆盖范围是离星下点两侧约235千米对称的一条宽带。
微波辐射计是一种扫描多频率无源微波遥感器，能感测海洋表面微波辐射的强度或表面辐射微波的亮度温度。亮度温度是物质发射率、电解性质和粗糙度的函数。这种微波辐射计能探测大于每秒50米速度的海面风的振幅，能检测2~35℃范围内的海水表面温度，测量大气中的水蒸气、海岸特征等。扫描微波辐射计天线从卫星上垂直地面作正负35度范围内扫描，相当于以星下点为中心约1000千米的地面覆盖范围。微波辐射计为微波风场散射计、雷达测高计提供重要的大气校正数据。
可见光和红外辐射计是辅助测量设备，提供海洋海岸、大气特性的可见光和热红外图像，帮助识别海流、暴风雨、海洋冰、云层、岛屿等。它使用360°的扫描，监视星下1800千米宽的覆盖带。
海洋卫星给人类创造的物质利益是巨大的。它能提供实时的或近实时的环境条件数据，能使海上和岸边生命保护、岸边建设、船舶设计制造、捕鱼、海上作业等工程设计更加合理和经济。
卫星在救援中发挥的作用
前苏联在北方有一条著名的长达6000千米的北海船舶航线，担负着向北极地区运输燃料、设备和食品给养任务，那里有一些极重要的经济部门。然而，北极地区非常寒冷，经常有浮冰干扰船舶的运行。运输船队在原子破冰船的引导下，航行也很困难。如果能实时给运输船队提供该地区水域浮冰详细地图，那么将给船队正常航行做出保证。但是，气象卫星只能提供大气云图。在冬天，北极地区被长期的极夜掩盖着，在夏天则被重重的云层屏蔽着。从外层空间利用卫星对北极地区进行扫描摄像是不可能得到洋面上重冰覆盖的图景的。
有鉴于此，必须采用别的技术手段。于是，前苏联发射了一颗专门研究地球环境的“宇宙1500”号地球和海洋观测卫星。它装备的不是气象卫星通常携带的电视摄像和扫描辐射装置，而是一台波段为3厘米的空间微波侧视雷达。由于微波雷达不受云层和雾霾影响，能提取北极地区的信息并在卫星上形成清晰图像，标出冰区状况，传输到用户手中。
1983年，一场多年罕见的寒流，使有12条船的运输船队被重冰冰封在狭长的东西伯利亚海和楚科奇海域之间，情况险恶。正是由于“宇宙1500”号卫星的帮助，将它所测量该地域获得的冰区图像及时传送到船队，才使得该运输船队有可能在重冰覆盖的区域中找出航道，从冰封中逃出来。
1985年夏季，米哈依尔—沙莫夫捕磷虾船队陷于离南极洲海岸不远的大片浮冰包围之中，也是来自卫星的信息帮助该电动船队为通过1000千米的重冰覆盖区找到最佳冰间水路，冲出了浮冰区域。
1982年10月某天上午，由3名水手驾驶的冈佐号三体赛艇在大西洋楠塔基特岛以东约555千米的海域中被狂风巨浪打翻，陷入了任凭风暴摆布的境地，处境极其危险。
美国海岸警卫队营救中心得到呼救信号后认为，在如此浩瀚的水面上搜寻遇难者也许得花上好几天时间。他们认为要营救遇难者，首先必须测出遇难船的精确方位。这最好请前苏联的“宇宙1383”救援卫星提供帮助，因为该卫星能把监测到的国际民用呼救无线电频率自动地转发到北半球的地面接收站网络系统里，由那里的计算机计算出遇难船只的精确方位。第二天早晨，美国海岸警卫队派出飞机，根据卫星提供的方位，很快找到了遇难船只。救援人员兴奋得叫了起来：“那颗卫星竟然把发现目标缩小在18千米的范围内。”于是他们从飞机上放下绳索把3名遇险的水手救了起来。这次救援是西方利用前苏联“宇宙1383”号卫星进行的首次国际救援合作。
在这之后，有关国家谋求建立一个全球性卫星与地面站海空难人员救援系统，以便随时测定出陆上或海中遇难者，旨在拯救他们处于绝境的生命。这个营救系统拥有4颗人造卫星和11个地面接收站。这些地面接收站分布在美国、加拿大、英国、法国、挪威以及前苏联境内。自从该卫星营救系统投入使用后，发挥的作用超出了设计人员的原来预估。仅自1982年底到1984年止，这个营救系统已协助营救341名遇难者。在这些人中，有些是因飞机失事抛在荒无人烟的地方；有些则是因为船体触礁被弃在汪洋大海之中。据统计，如果遇难者能在8小时内获救，幸存率可达50%，如果两天后方能获救，幸存率不到10%。实践证明，卫星营救系统提供信息的速度快、准确度高，提高了海空难人员救援的效率，因而也大大帮助了遇难者获得生存的机会。
导航卫星为人类指引航向
对舰船、飞机进行全球导航定位用的人造卫星，叫导航卫星。它首先应用于舰船导航，后又扩大至飞机导航；先是定位，后来不仅能定位，也能测定速度。
例如基卡大卫星导航系统已投入运行。它拥有4~5个高度1000千米、倾角83°的圆形轨道卫星，提供的服务面覆盖全球，用户数量不受限制，确定航海船只的位置误差为100米，视纬度不同1小时或2小时定位一次。船上用来自基卡大系统的信号使接收设备运行，自动确定船的位置，坐标定位结果显示在荧光屏上并可记录；两次导航会期之间则进行船位预测。如果接收设备同时用和基卡大类似的美国运输系统的信号工作，海船使用导航系统的效率还可获得提高。
