卫星数据系统（SDS)计划的起源可以追溯到美国早期的军事空间计划。美国的军事空间计划包括名为Notus的通信卫星计划，分为4部分：信使、Steer、Tackle 和 Decree。

信使是Notus的初始阶段。它涉及开发延迟转发通信卫星，这种卫星可从一个地面站接收信息并将信息存储，并在以后的时间将信息传送到另一地面站。1960年10月4日一颗信使卫星被发射送入970x1210千米的轨道。

Steer是战略极地通信卫星系统的代号 ——4颗极轨卫星使得位于美国的地面站和在极地区域飞行的战略空军司令部 (SAC)的飞机之间可实现双向通信。 Tackle是髙级极地通信卫星系统的代号——4颗卫星用来测试卫星站的跟踪能力、 精确姿态控制和微波通信部件，以便为一个计划中的通信卫星系统做前期准备。2

Decree是实时信息中继全球通信卫星的代号——7颗位于静地轨道的卫星用于宽带点对点通信。在1960年Steer、Tackle 和Decree被调整为一个研发计划:Advent。 Advent始终被停留在了研发阶段。

SDS计划的源头还包括1968年由通用 电气和TRW公司进行的卫星控制卫星系 统。这些研究显然有助于313计划，该计划是利用4颗静地卫星（1颗是备份）从美国卫星向地面站中继数据。美国空军在其1973财年预算申请中指出：“我们的通信计划包括一个用于指挥和控制战略打击部队的系统和一个可与CONUS地面站覆盖范围之外的卫星进行直接数据交流的中继卫星系统。”

1972年7月休斯飞机公司被美国空军空间和导弹系统组织（SAMSO)授予了一项价值3593万美元的合同，研发数据中继卫星系统（DRSS)。DRSS的主要任务是中继预警和侦察卫星的数据。1973年DRSS被放弃了，而由休斯公司作为主承包商的卫星数据系统（SDS)计划开始了。到目前为止SDS计划已经发展了3代。2

卫星数据系统（SDS-1)包括两颗工作卫星，可支持低轨成像侦察卫星和地面控制站之间的近实时通信，是美国空军卫星通信(AFSATCOM)系统的重要组成部分。

SDS-1卫星通信系统可作为位于加州 森尼维尔的空军卫星控制设施和位于范登堡空军基地、马萨诸塞州波士顿、夏威夷、马埃岛、格陵兰图勒、英国奥克汉格等地的7个跟踪站之间的通信链路。

此外，SDS-1卫星通信系统可实现用 于战略空军司令部（SAC)部队在极地区域的双向实时指挥、控制和超髙频通信。北极地区没有被静地轨道通信卫星所覆盖，而SDS-1卫星通信系统填补了这一空白。

SDS-1卫星通信系统的另一个功能是 为KH-11卫星和位于马里兰州米德堡的国防特种导弹和宇航中心之间提供中继。SDS卫星使用的运载火箭和轨道参数与弹射座椅卫星相同，故很难将二者区分开，但是SDS-1卫星总是与KH-11卫星的发射有联系。2

SDS卫星通信系统还有两个可能的功 能。由于SDS-1卫星轨道是周期为12小时的大椭圆轨道，与苏联闪电通信卫星相似，SDS-1卫星可能会被用来截收苏联卫星的信号。此外SDS-1卫星可能用于对苏联北部的弹道导弹发射进行预警。但是SDS-1卫星没有信号情报卫星那样的接收天线，也没有红外传感设备（从卫星太小这一事实可以判断出）。因此这两个功能仅仅是猜测。

SDS-1卫星的轨道倾角是63度，近地 点很低，在北极有很高的远地点。这样卫星就能在极地区域停留很长时间，使其能够为这些区域中的飞机中继通信。必须有两颗SDS-1卫星在轨才能使通信保持连续，每颗SDS-1卫星在超髙频波段有12个通信信道。2

SDS-1卫星的主要传输天线直径超过 10英尺。卫星星体是基于美国TACSAT的设计，呈圆柱形，约13英尺长，直径10英尺。圆柱体的外部是由硅构成的太阳电 池板，可旋转来进行散热。SDS-1卫星重1385磅，总长25英尺。卫星的电力主要由太阳充电电池提供，总功率980瓦。

SDS-1卫星的设计始于1973年，由休 斯飞机公司进行。卫星首次发射是在1976年6月2日。每颗卫星价值约1亿美元。7颗SDS-1卫星使用大力神3B火箭从范登堡空军基地发射。

人们曾一度认为卫星数据系统计划已随1987年2月最后一次大力神-3B/阿金纳火箭发射而告终，但现在看来情况并非如 此。通过对1989年和1992年两次类似的航天飞机秘密发射进行比较，可以推断卫星数据系统计划仍在继续进行，并且已经进入到髙级卫星数据系统卫星阶段。2

美空军第二代SDS卫星已替换了SDS-1卫星，首次发射在1989年进行。与SDS-1卫星相同,SDS-2卫星具备高远地点和低近地点，能够覆盖极地区域用于空军通信。SDS-2卫星上除装有数据中继设备 外，还装有“遗产”（Heritage)红外预瞀系统，用于探测弹道导弹的发射。

航天飞机有效载荷舱限定了卫星的设计。SDS-2卫星具有两个直径15英尺的天线，是由休斯公司根据TDRSS-3卫星的设计进行改进的。SDS-2卫星还有第3个天线（直径6.6英尺)，可用于K波段天线下行SDS-2卫星还有两个天线，一个用于上行通信，另一个是遥测和指令天线，用作备份。卫星星体是基于Leasat卫星的设计，呈圆柱体，直径14英尺，长9.5英尺。SDS-2卫星继续由休斯公司研发。SDS-2卫星由联合空间测试中心进行运行。SDS-2卫星加注后重5150磅。卫星采用了与Leasat卫星相同的星体，因此可能也具有7年的寿命。SDS-2卫星太阳电池板可提供1238瓦的电力。SD-2的发射工具是航天飞机和大力神4火箭。2

在20世纪70年代中期NRO开始发射第一代卫星数据系统数据中继卫星，随后在1989年、1992年和1996年分别由航天飞机及大力神4运载火箭发射了第二代SDS数据中继卫星。此后美国开始采用宇宙神2运载火箭发射第三代SDS数据中继卫星。目前美国共发射了2颗第三代SDS 数据中继卫星。2

第三代SDS卫星除了数据中继载荷外还携带了Cobra Brass导弹预警载荷的原型。

Cobra Brass (CB)可为 SBIRS 系统 的GEO和HEO部分提供天基多谱段数据。CB传感器利用了焦面阵列（FPA)和多位置滤光轮，可迅速从一个波段转为另一个波段，这和传统用于战术预瞥和打击评估（TW/AA)的单波段传感器是不同的, 可大大提髙传感器工作的时效性。CB可为国家空中情报中心（NAIC)提供多谱段数据。CB的数据还可用于导弹预警和导弹防御。CB由洛马桑迪亚国家实验室研发。CB 光学分系统包括一个直径12英寸的双轴望远镜和滤光轮等装置。该望远镜系统具备0.25视野（FOV)。传感器分系统包括三个多元嵌镶阵列传感器，带有相应的滤光轮。有效载荷分系统产生的数据可髙达192Mbps。下行分系统通过两个12Mbps 的同步数据链路收集、压缩、缓冲、编码和传输这些信息。2

1998年1月29日美国使用宇宙2A火箭从卡角发射了一颗秘密载荷，代号为摩羯座。专家认为该星是一颗SDS数据中继卫星，并携带了 Cobra Brass导弹预警载荷。

2004年8月31日，美国使用宇宙神 2AS火箭从卡角发射了一颗秘密载荷，编号为国家侦察办公室发射-1(NROL-1)。虽然发射细节没有透露，但是空间专家们 认为，这次发射的是一颗卫星数据系统 (SDS)数据中继卫星，用于将运行于极地轨道的成像侦察卫星上的信息发送到地面接收站。此次是宇宙神2运载火箭的最后一次发射，取代它的新型运载火箭将采用功率更大的发动机。2

SDS项目发展了SDS-1、SDS-2、和SDS-3三代卫星系统，目前在服役卫星为SDS-3。第一代SDS-1卫星在1976-1987年共发射了7颗，第二代SDS-2卫星在1989-1996年共发射了4颗，第三代SDS-3卫星在1998-2012年共发射了7颗。1

SDS-1和2卫星均采用自旋稳定平台，部署在大椭圆轨道上。SDS-3卫星开始采用三轴平台，部分卫星部署在地球静止轨道（GEO）上。SDS卫星主要性能参数见下表。1