有效载荷是指航天器上装载的为直接实现航天器在轨运行要完成的特定任务的仪器、设备、人员、试验生物及试件等。航天器有效载荷是航天器在轨发挥最终航天使命的最重要的一个分系统。
航天器的有效载荷随着任务的不同而不同，故其种类繁多，有多种不同的分类。按照航天器及有效载荷的用途，大致可分为遥感类(或称为信息获取类)、通信类(或称为信息传输类)、导航类(或称为信息基准类)、科学类。
卫星的有效载荷就是直接执行特定卫星任务的仪器、设备或分系统。有效载荷的种类很多，即使是同一种类型的有效载荷，性能差别也很大。有效荷载能力就是指这些仪器、设备或分系统的性能和探测能力。
遥感类有效载荷是指对地观测的各种遥感器，包括可见光遥感器(利用胶片和光电)、多光谱扫描仪、红外遥感器、微波辐射计(无源)、雷达或散射计等。这些遥感器可以获得地面(水面)或大气、空间等的各种军用或民用信息。
此次试验针对宽谱段成像光谱仪，推帚式高光谱成像仪，激光雷达，C、X波段合成孔径雷达等新型航空遥感载荷的性能测试与性能综合验证评价需求，布设了移动式扇形靶标、三线靶标以及等腰直角三面角反射器等靶标设备。试验期间，科研人员顺利完成了五个架次的飞行试验任务，获取了大量的性能评价所需的试验数据，并进行了大气参数同步测量等相关工作。
成像光谱仪是新一代传感器。它是以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。通过将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起，可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。研制这类仪器的主要目的是想在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时，获得每个像元几乎连续的光谱数据，因而称为成像光谱仪。目前成像光谱仪主要应用于高光谱航空遥感。在航天遥感领域高光谱也开始应用。成像光谱仪基本上属于多光谱扫描仪，其构造与CCD线阵列推扫式扫描仪和多光谱扫描仪相同，区别仅在于通道数多，各通道的波段宽度很窄。
高光谱成像技术基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。可以应用在食品安全、医学诊断、航天领域等领域。高光谱遥感是通过高光谱传感器探测物体反射的电磁波而获得地物目标的空间和频谱数据，成立于20世纪初期的测谱学就是它的基础。高光谱遥感的出现使得许多使用宽波段无法探查到的物体，更加容易被探测到，所以高光谱遥感的出现时成功的是革命性的。
激光雷达以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导 弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达，也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。合成孔径雷达的首次使用是在20世纪50 年代后期，装载在RB-47A和RB-57D 战略侦察飞机上。经过近60 年的发展，合成孔径雷达技术已经比较成熟，各国都建立了自己的合成孔径雷达发展计划，各种新型体制合成孔径雷达应运而生，在民用与军用领域发挥重要作用。