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被用于识别恐怖头目和追踪其动向的通信拦截协助了美国的定点清除工作，包括2012年对基地组织高级指挥官哈桑·古尔的清除，此人曾是一名黑狱囚犯。其他的拦截和网络活动的目标是识别网上性行为，包括访问色情网站。网上赌博活动也受到监控，因为国家安全局认为放任赌博通信不受监控是有风险的，这类通讯形成了“目标丰富”的环境。
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如上所述，政府的通信并不是通信情报目标的全部。涉及与先进武器发展相关技术售卖的政党和公司的通信也被列为目标。另外，恐怖组织的通信也是目标，可以了解组织发挥作用的方式和头目的个性特点，还可以预测其下一步的袭击目标和方式。
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通信情报另一个重要的目标与经济活动（合法类和非法类）相关，例如国际金融公司和毒品贩子们的通信。1970年，美国缉毒署的前身通告国家安全局，它“需要了解任何和所有反映非法贩运毒品和危险药品的通信情报信息”。其感兴趣的特定领域包括从事毒品分销的组织和个人、种植和制作中心、控制毒品贩运的手段，以及所有违反美国与毒品相关法律的行为。
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中国的目标包括胡锦涛主席、中国贸易部门、银行和电信公司。代号为“猎巨人”的特别行动是针对华为通信公司的。国家安全局的一份简报解释称“我们许多目标都是用华为生产的产品进行通讯”，而且需要“判断华为是否为中国搜集信号情报”。另外，该简报还称，“一旦我们能够确定华为的计划和意图，我们希望，这会使我们重新启动针对中国的计划和意图”。
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20世纪50年代初，电子情报的主要目标是苏联集团（包括中国）的雷达。俄罗斯的雷达，诸如2012年在圣彼得堡地区投入使用的导弹预警雷达，或者2014年联机的四个沃罗涅什早期预警雷达，仍然是目标之一。从1972年签定《反弹道导弹条约》到美国废除该条约（因为该条约限制了在“反弹道导弹模式”下对雷达的使用），监控苏联/俄罗斯的雷达还兼具核查军备控制的意图。如今，伊朗、朝鲜和中国的雷达也属于首要目标。所需要的信息不但要能识别雷达的存在和位置，而且要提供有关每个雷达能力的技术情报，比如如何运营、能力和缺陷。所需的具体信息包括信号参数测量（频率、脉冲重复周期、主要的光束扫描模式、带宽、脉冲宽度），天线辐射图和功率。
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有关航天器、导弹或航空器的电子情报数据也是需要的。就导弹相关信息，涉及结构应力、火箭发动机推力、燃料消耗、制导系统性能、操纵、周围环境的物理条件。传输对不同种类事件的各种测量的链接，可能也会成为目标：一次性事件[例如爆炸螺栓的引爆，或者再返大气层飞行器（Reentry Vehicles, RVs）从分导分行器上分离]、非连续性事件（例如在飞行过程中对制导系统的调整）和连续性事件（例如燃料流量、电机燃烧、助推阶段的导弹加速）。
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美国电子信号情报的工作规模相当大，使用了太空和空中搜集器、地面站、秘密监听站、水面舰艇和潜艇来完成远程搜集行动。如今，国家安全局-中央情报局信号情报工作的其他方面（其中有一些不在正式的定义之内）是秘密信号情报（ClanSIG）和计算机网络开发，包括将音频或其他搜集装置放置在固定的、隐蔽的位置（包括计算机内）和非法侵入计算机系统以提取计算机上的数据。
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太空搜集
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美国操控的信号卫星位于三种不同类型的轨道内：低地轨道、地球同步轨道和高椭圆轨道（“闪电轨道”）。1960年6月，海军的第一颗银河辐射与背景（Galactic Radiation and Background, GRAB）电子情报卫星进入轨道，其主要目标是苏联的雷达系统。银河辐射与背景的后续卫星被称为“罂粟”（POPPY），于1962年首次进入轨道。该年2月，空军也开始操控低地轨道“雪貂”卫星，用于拦截苏联、中国和其他国家的空中防御雷达、反弹道导弹雷达和早期预警雷达发出的信号。从第一次发射到1971年7月16日，共发射了三代16颗卫星，倾角范围从75度到82度。
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1963年8月，第二级“雪貂”开始投入使用。第一级每个卫星在发射时都是首要有效载荷，而第二级卫星则是携带成像卫星的运载火箭上的附加载荷。两种卫星的轨道都演变成类似的形状，其初步轨道约为180×250英里，逐步变成300英里左右的近圆轨道。从1972年到1988年，所有发射的雪貂卫星都是第二级有效载荷。有一组雪貂卫星被称为“989”，其与KH-9成像卫星（发射于1971年至1984年之间）和一种被称为“折叠座椅”（JUMPSEAT）的信号情报卫星（详述见下文）一起发射。
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1988年9月5日，由四颗卫星构成新的雪貂卫星星群，其中的第一颗被作为首要有效载荷，搭载“泰坦Ⅱ”号发射于范登堡空军基地，被放置于500英里、85度倾角的圆形轨道。其后，1989年9月5日和1992年4月25日，“泰坦Ⅱ”号又承担了类似的发射。但是，1993年，曾被指定给某个“秘密用户”使用的三个“泰坦Ⅱ”助推器被分配给了战略防御倡议组织（Strategic Defense Initiative Organization），即现在的导弹防御局Missile Defense Agency）。
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参谋长联席会议的“角色和任务”报告的一份草案中提到，该举措代表了某个决策，即现存的两个国家卫星系统正在承担的任务，未来将由一个单独的全新系统承担。该系统将是命运三女神（PARCAE）电子情报海洋监视卫星高级版的后续。命运三女神（和高级命运三女神卫星群）首次发射于1976年，与它捆绑的地面站多年来一直有一个不涉密的名称“一流奇才”（CLASSIC WIZARD）[随后又被称为“冰柜（ICEbox）”，其中ICE是“改进搜集设备（Improved Collection Equipment）”的首字母缩略语]。
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正如海军安全大队司令部（Naval Security Group Command）的一份指令所提及的，“一流奇才”全球监视系统起源于美国海军1968年对某个专用海洋监视卫星系统的可行性调查研究。1970年，海军作战部长下令研究总体的海洋监视需求。这个项目产生了5卷的《海军研究实验室海洋监视需求研究》。反过来，该研究又推动产生了项目749，这是一个重点研究高分辨率、相控阵雷达的项目。该雷达能够进行全天候的海洋监视监控，并探测到低弹道的海上发射导弹。
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不管这些初步研究的重点是什么，由此产生的海洋监视卫星项目——命运三女神缺乏雷达能力。它更像是一个被动的拦截者，装备了一个被动红外扫描器和多个毫米波辐射计，还有能力监控潜艇和舰艇的无线电通信和雷达释放的无线电频率。它使用被动干涉测量术（利用干涉现象）来判断舰艇的位置；也就是说，航天器能够根据若干个天线提供的有关雷达的数据或无线电信号计算出某个舰艇的位置。
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命运三女神系统包括航天器主体和3个与其相连接的子卫星。命运三女神卫星发射于范登堡空军基地，进入近圆的、63度倾角轨道，其高度约为700英里。航天器在这个高度能够接收到来自2000英里以外的水面舰艇的信号。在每个航行之间位移约1866英里的情况下，命运三女神能够在后续的航行中提供重叠覆盖。
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1976年至1987年5月15日，共有8个行动集群被放入轨道中。20世纪80年代的增长率促使海军提出要求并得到了资金，用于所有“一流奇才”地面站的天线升级。与海军区域报告中心共同驻扎的地面站位于：英属印度洋领地迪戈加西亚岛；关岛；阿拉斯加州阿达克；缅因州冬港；苏格兰埃德泽尔。地面站收到的信息被快速传输给区域海洋监视中心，并通过卫星传输给位于华盛顿特区的一个主要的下行链接。近几年，所有这些地面站都被关闭，而在其他站点，陆军和空军的信号情报人员与海军的信号情报人员一起共同驻扎，这更进一步说明该系统不只聚焦于海军目标。陆军的参与开始于20世纪80年代中期，依据是某个代号为“纯蓝”（TRUE BLUE）的项目（该项目也包括陆军参与到其他站点）。1995年，空军情报局第692情报大队的第1分遣队在关岛成立，参与“一流奇才”项目，该项目被空军情报局的某份报告称为“联合全球监视报告系统”。
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第一个高级命运三女神系统投入使用，是在1990年6月从卡纳维拉尔角发射的航天任务。第二个由“泰坦 Ⅳ”号承载从范登堡空军基地发射于1991年11月。两次发射的卫星都被放置在与命运三女神卫星相似的轨道上。1993年8月，范登堡空军基地的某次发射在起飞后不久就发生了爆炸，助推器和航天器都被炸毁。随后，1996年5月12日的发射成功了。
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1993年的爆炸发生之后不久，据称国家侦察局和海军计划开发新一代、具备改进提高探测能力的航天器。新一代的代号为“侵入者”（INTRUDER），显然比前几代更像一个双重系统（针对陆基目标和海基目标），而且具备了某些通信情报的能力。第一次发射时间为2001年9月8日，随后的发射时间依次是：2003年12月2日；2005年2月3日；2007年6月15日；2011年4月14日。与前几代电子信号海洋监视卫星不同，新一代被发射进入轨道所搭载的是阿特拉斯运载火箭。新一代只使用轨道中的两个卫星，而不是三个。卫星的轨道与以前一样，也是63度倾角，位于地球上方约700英里的高度。对卫星的操控由国家安全局的项目运作协调组（Programs Operationas Coordination Group）负责。但是此时，所有最初与“一流奇才”相捆绑的地面站都被关闭了。显然，数据向地传输给了两个海外站点，一个位于日本的三泽空军基地，另一个位于德国的格里斯海姆基地。
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“一流奇才”/“冰柜”数据的客户和“侵入者”数据的客户（例如美国舰队的指挥官们）都能够通过某个自动程序指定他们所需要的与感兴趣的区域、信号和单位相关的特殊数据。新一代的主要目标中，包含了成千上万的平民和商船，尤其是那些疑似为恐怖组织和流氓政权运输武器或武器相关材料的船只。据某份报告称，来自卫星的信息传递给了西班牙政府后，突击队成功扣留了一艘开往也门、携带飞毛腿导弹的朝鲜船只。
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20世纪60年代末和70年代初，国家侦察局开始将两个地球同步卫星项目的产品放入轨道：“峡谷”（CANYON）和“流纹岩”（RHYOLITE，后者随后改名为“水技表演”AQUACADE）。第一颗“峡谷”于1968年8月从卡纳维拉尔角发射，进入近地点高度为19641英里、远地点高度为22853英里、9.9度倾角的轨道。卫星受德巴特艾布灵地面站控制，是美国的第一个高空信号情报系统和第一颗专用通信情报卫星。后续还进行了6次发射，最后的一次是在1977年。
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1970年，四颗“流纹岩”航天器中的第一颗被放入轨道，而该轨道比“峡谷”的轨道更近似于对地静止轨道（0度倾角，近地点和远地点都是22300英里）。“流纹岩”针对通信信号，其主要功能是拦截苏联和中国的进攻和防御导弹测试、反卫星测试和太空发射的遥测。有一颗卫星明显位于东经69度非洲之角上方某处，负责收集发射于丘拉塔姆、沿东北方向对准堪察加半岛目标区域的液体燃料洲际弹道导弹（ICBMs）传输的遥测信号。另一个是在东经115度婆罗洲上方，负责监控苏联的液体燃料导弹，如发射于普列谢茨克的SS-16ICBM和SS-20ICBM。
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“流纹岩”卫星除了拦截苏联和中国导弹测试的遥测信号外，还具备重要的通信情报能力。这些卫星显然被用于拦截苏联和中国的超高频波段、甚高频波段和微波频波段的电话和无线电通讯。苏联军事演习中发生的对讲机通讯属于甚高频/超高频范围，也由“流纹岩”卫星进行定期监控，这些卫星事实上整体覆盖了西半球以外的整个世界，拦截来自中国、越南、印尼、巴基斯坦和黎巴嫩的通信。
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“流纹岩/水技表演”卫星提供有关中国的弹道导弹、巡航导弹和地对空导弹发展情况的情报。这些卫星中，不止一颗探测到空军上尉斯科特·奥格莱迪（Scott O’Grady）在波斯尼亚上空执行任务时被塞尔维亚军队击落后发出的求救信号。这些卫星还搜集阿富汗和伊拉克就有关伊拉克GPS干扰系统、阿富汗武器系统、基地组织头目通信、飞毛腿导弹雷达等问题的多次交锋相关的情报。
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“峡谷”和“流纹岩/水技表演”项目，最终分别产生了后续项目，最初的代号为“小木屋”（CHALET）和“大酒瓶”（MAGNUM）。1978年6月10日，第一颗“小木屋”卫星被放入与“峡谷”卫星所用相似的轨道。后来，该项目于1979年被媒体曝光后，被重命名为“漩涡”（VORTEX）。1987年，又一次被曝光后再次改名，这次是“水星”（MERCURY）。
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