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信号从一个以上的中继卫星被中继到任务地面站点，所有的中继卫星从成像卫星接收电子信号并转发至某个地面站。开始时，只使用了空军的卫星数据系统（Satellite Data System, SDS）卫星，这些卫星都在高椭圆轨道中运行。1976年6月，最早的SDS航空器被发射进入一个240×24000英里63度倾角的轨道。1976年8月和1978年8月，以及20世纪的80年代和90年代，又接着发射了其他几颗卫星，都进入高椭圆轨道。再者，地球同步轨道中的国防卫星通信系统（Defense Satellite Communications System）的卫星可能已被用于中继改进的KH-11的数据。
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因为SDS的卫星有许多额外的、与国家侦察局任务毫不相关的职能，包括在空军卫星设施的中央枢纽和其位于全世界的地面站之间中继通信，同时也帮助携带以前由空军操控的核爆探测器。但是，有若干个卫星在KH-11成像，需要被中继时却不在合适的位置，于是，参与国家侦察局（项目B）的中央情报局部门于1983年承担起这个职责。最后，中继卫星项目被称为“类星体”（QUASAR）（延用至今），该项目已经将高椭圆轨道卫星和地球同步轨道卫星都包括在内。
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显然自1998年以来，共有7颗QUASAR卫星被放入轨道。两个航天器分别发射于1998年1月21日和2004年8月31日，进入高椭圆轨道，之后多达5颗卫星（包括2011年3月11日发射、2012年6月20日发射和2014年5月22日发射）则被安置在地球同步轨道上。据了解，所有的卫星都属于国家侦察局，依靠阿特拉斯助推器的某个或另一个版本进入轨道。
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不同的是，来自缟玛瑙和蜂鸟雷达成像卫星的信号则通过美国国家航空航天局的追踪和数据中继卫星系统（Tracking and Data Relay Satellite System）进行中继，该系统有6颗卫星与地球同步轨道。其中3颗随时可用；其他的则在可用的卫星失败时作为候补。信号被传输给位于新墨西哥白沙的西南部航空航天数据设施。
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U-2、全球鹰、捕食者和收割者均能够将数据向地传输至空军的分布式通用地面系统（Distributed Common Ground System, DCGS），该系统由空军第25联队的第480情报、监视和侦察（ISR）联队行动中心操控。分布式通用地面系统由20个不同的联网站点组成，是可部署式地面站-1（Deployable Ground Station-1）的继承者，于1994年7月开始工作。除了空军系统，还有陆军的分布式通用地面系统，接收来自陆军操控的空中监视力量的数据。
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能够向地面、海上或空中的军事力量中继或传输成像的系统还有很多种。全球广播系统（Global Broadcast System）使用的是海军的超高频后继系统（Ultra High Frequency Follow-On, UFO）航天器，向更为广泛的用户提供近地转发国家侦察局成像的能力。国家侦察局帮助建立了1个“全球广播系统——阶段1”作为示范，负责将成像和其他数据传输给美国在波斯尼亚的军队。第1颗“全球广播系统——阶段2”卫星（UFO F8）（三颗卫星将组成一个星群）发射于1998年3月。通过夏威夷、弗里尼亚和欧洲的各地面站，成像能够被上传至卫星。那些通过全球广播系统终端接收数据的单位中，包括了参与阿富汗的“坚持自由”行动的美军。
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海上执行任务的美军在过去数十年中也因改进分送能力的发展而大获其益。到了20世纪90年代早期，美国航空母舰的舰队成像支持终端（Fleet Imagery Support Terminals）能够将来自岸上站点和舰上的成像传输到舰上，并进行舰对岸传输，还能直接接收来自太空系统的数据。2001年，（由国家侦察局）新开发的快速测向系统数据接收器被配置于海军的主要舰艇和位于阿富汗的前线地面指挥中心。2002年，在一次名为“辐射醚”的试验中，美国军舰“西奥多·罗斯福”号进行了接收国家情报数据的测试。
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整个20世纪90年代，（军方）就诸多能够将成像（和信号情报）传输至飞机机舱的系统进行了测试。1993年4月，代号为“爪剑”（TALON SWORD）的系统进行测试，运用情报数据直接提示F-16和EA-6B将导弹瞄准模拟敌方雷达开火。“爪剑”的另一个阶段测式包括传输卫星情报至F-15E的驾舱，用激光制导导弹瞄准敌方的位置。而代号为“爪矛”（TALON LANCE）的项目，其目标是将某个计算机组件安装在飞机上，这个组件能够高速处理太空情报数据。被安装了“爪矛”的飞机有能力定位和识别地面或空中的敌人。然后，远在机上普通传感器探测到敌人之前，飞机机组人员就能够决定是否要攻击或是要避免接触。代号“爪枪手”（TALON SHOOTER）有若干个项目[其中有“打击（STRIKE）”项目]，为飞机机舱传送威胁、目标和天气信息，在B-1B和F-15E飞机上进行了测试。
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美国情报界（第7版） 第八章 信号情报和网络搜集
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信号情报，由国防部定义为“所有通信情报、电子情报、外国设备信号以个体或者组合方式一起构成的情报，但是被传输的”。它包括三类组成：通信情报（COMINT）、电子情报（ELINT）和外国仪器信号情报（FISINT）。
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通信情报是通过对外国政府或组织的电子通讯进行拦截、处理和分析而得的情报。这些通信在传统上（通常明确地）排除了无线电和电视广播；如今，它们不包括社交媒体网站上的留言。通信可以采用多种形式——声音（通过电话、标准或更先进的移动电话，黑莓设备、卫星电话、无线电电话和对讲机进行传输），互联网、莫尔斯密码或者传真——可能被不受阻碍地进行加密或传输。
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电子情报搜集行动从军用和民用硬件中收集非通信的信号，不包括那些来自原子爆轰的信号。电子情报最早的目标是第二次世界大战空中国防系统。这个目标是收集足够的信息以识别雷达的位置和操作特征，然后在轰炸袭击期间（通过直接攻击或电子对抗）规避和压制它们。
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虽然逻辑上外国仪器信号情报是电子情报的一个子类别，但几年前颁布的法令中界定了外国仪器信号情报属于信号情报的组成部分，与通信情报和各类电子情报处于平等的位置。外国仪器信号是与军用或民用航空航天、地面和地下系统的测试和行动相关的电磁排放。这类信号包括，但不局限于遥测、信标、电子审问、追踪/融合/瞄准指挥系统和视频数据链接的电磁排放。
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外国仪器信号情报中的一个子类别是遥测情报（TELINT）。遥测是导弹或导弹组成部分在试飞期间发回状态数据所使用的信号组。被拦截的遥测情报提供的数据，能够被用于估算特定导弹所携带的弹头数量，其有效载荷和发射重量以及弹头的可能尺寸和引导导弹从分导飞行器到目标的精准度。通信信号或电子信号之所以易于拦截和解读，其中有三个主要因素：传输的手段、使用的频率和用于隐藏信号意义不被未授权人员所知的加密（或者说因为缺乏）。通信传输技术的变革造成了通信信号对拦截的易感性，也导致了对应的拦截技术的发展。苏联和其他受到关注的国家在长距离战略通信中使用的高频通信促使美国部署了天线系统，例如AN/FLR-9“象笼”（Elephant Cage）系统组成的“铁马”（IRON HORSE）网络，位于欧洲和亚洲的众多地点，都是信号从大气反射后的到达处。随着二战结束和通信技术的变革，美国除保留一个以外，已经关闭了全部系统。
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使用微波信号的通信系统与高频通信不同，不会从大气层反射回来，而是泄露到太空中，它的出现将不可避免地带来拦截的其他方法。微波信号可用两种方法拦截：（1）在连接两座微波塔的隐线附近的地面站，（2）太空搜集系统，只要传输区域在该系统的覆盖区域内。同理，太空系统也能够拦截泄露到太空中的甚高频（VHF）和超高频（UHF）通信。
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通过追踪上传链接（uplink）或下传链接（downlink），卫星传输的通信也能被拦截。外国国内和国际通信对卫星系统的使用，致使美国和其他国家建立起大型项目，以拦截通过卫星传输的通信。通过将碟形卫星天线放置在合适的位置，技术人员能够拦截到巨大的通讯流量。虽然地面站天线能极为精准地将信号传送至卫星，但由于卫星天线较小，它们传送到地球的信号就无法精细聚焦，可能会覆盖几百平方英里。
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通过电缆传输的通信或其他信号无法从空中获取，也不会泄露到太空中。对电缆通讯的拦截包括物理接入电缆，或将“感应”装置放在电缆的邻近处并使设备保持在接入点。这个方法对坚固而防守严密的内部陆上通信线可能毫无用处——这类线路传输的是极高优先的秘密指挥和控制通信。另一种可能性是当电缆从海面转换到陆地时，在相关通信公司或国家的合作下，能找到接入点。
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无线电是最传统的传输信号方式，包括通讯、导弹遥测和外国仪器信号。拦截无线电信号的可行性通常取决于它们的传输频率和地理位置。以较低频率（极低频、甚低频、低频和高频）传输的消息从大气反射后会通过很长的距离，传下来的位置会远离发送位置和计划的接收位置。
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与此相反，以较高频率发送的数据会“泄露”到整个大气层并进入太空。要拦截这类信号，拦截站必须要在无线电通信的瞄准线内。因此地球曲率使得从地基站点进行监控变得不可行。几年前，中央情报局主管情报的前副局长塞尔·史蒂文斯写道，位于萨雷沙甘的苏联弹道导弹防御测试中心“在苏联的深腹部，难于从边境沿线的外围情报收集站点进行监控……而从这些外部监控位置能够很好地实施低于无线电地平线的萨雷沙甘飞行行动”。
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目标
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目标的分类有多种方法。一种分类是不同的通讯链接（不管是个体链接还是分类链接），如上所述，都是拦截或其他搜集行动的焦点。另外两个分类是目标的不同身份（如外国领导人）或感兴趣的个体或组织的特定活动（如赌博、观看与色情相关的内容）。
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通信情报的目标是各种各样的。一个重要的目标就是外国领导人。1994年9月，美国拦截了海地独裁者拉乌尔·塞德拉斯的通信，声称他将在美国公众对克林顿即将发表的美国对海地政策演讲的反应的基础上，决定就克林顿总统的要求如何做出反应。国家安全局的近期的一份材料列出了122个外国领导人，作为美国进行通信情报搜集的目标。因此，在俄罗斯总统梅德韦杰夫访问英国出席G20峰会期间，国家安全局将其定为目标。其他的领导人目标还包括墨西哥总统和巴西总统。一份关于某个巴西电视节目的特别报告称，“[巴西总统]罗塞夫和她的主要顾问之间的通信以及顾问和其他人之间的通信，据说都受到了美国的监控”。更富争议的目标是德国总理默克尔的移动电话，这是对施罗德担任德国总理时将他的手机定为监控目标的延续。据称国家安全局监听了阿富汗总统哈米德·卡尔扎伊的兄弟马默德·卡尔扎伊的通信，作为贪腐调查的一部分。
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最传统的通信情报目标是外交通信，即那些从每个国家的首都到世界各国外交机构的通信以及发生在机构内部的通信。美国拦截和破译了许多国家的外交和情报通信，例如20世纪70年代伊拉克对其驻日使馆的通信以及1985年西柏林某家夜店爆炸事件之前利比亚与东柏林外交代表机构之间的通信。1996年和此后被拦截的外交通信引发了质疑，即中国是否试图向美国政治家贿赂金钱以支持他们的竞选。1997年1月，对以色列外交通信拦截导致联邦调查局开始调查以色列渗透美国政府的可能性。欧洲盟国的使馆和使团并不被豁免，2013年英国《卫报》和德国《明镜周刊》揭露了许多这类的事件。爱德华·斯诺登提供的某份材料列出了38个目标使馆和使团，被实施了大量的窃听手段。
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