地球科学激光测高系统(系统包括一个激光测距单元、GPS接收机、恒星追踪姿态调整器单元。测距单元的激光器发射5ns的短脉冲，波长为1064nm的红外激光和532nm的绿色激光同时出射，经地表、大气和云层反射回来的光子被直径为lm 的望远镜接收。激光脉冲以每秒40次的速度在地球表面照出一个个直径为70m的亮斑，系列亮斑的间隔为175m。

    地球科学激光测高系统由供电电源、参考望远镜、主控电路箱、监控板、观星摄像机、雷达监测和电路组件、热管散射系统、测高仪监测组件和三个激光器、激光光束调节机构等共同组成。从2003年1月由美国范登堡空军基地发射升空以来，其较好地发挥了预定的探测功能。
    地球科学激光测高系统的设计包括一个具有5cm精度带有激光指向角判断系统的高度计和双波长云层、气溶胶激光雷达。地球科学激光测高系统如同雷达高度计，采用星下点指向方式，即先由激光发送器向星下点方向发送窄脉冲，后经地面或大气分子散射后的返回脉冲，由地球科学激光测高系统接收望远镜送至光电倍增管接收，再在地面对返回脉冲的时延以及其他特征进行处理，得到冰面/地面高程、冰盖拓扑、陆地拓扑、植被分布和云/气溶胶等大气参数值。为了使地球科学激光测高系统获得精确的高度值，采用GPS测定轨，以保证轨道位置精确测定。此外，卫星采用高精度三轴稳定姿态控制方式，以确保激光定向精确。