卫星通信安全范文第1篇

 

1 引言

 

随着时代的发展，社会的进步。卫星通信的应用领域不断拓展。通过此类通信技术可实现基于卫星的无线通信功能。如北斗卫星通信系统，为我们提供了基于北斗卫星的短信息通信及经纬度定位功能。如亚洲卫星通信公司提供的卫星通信服务，为我们提供了基于数据链路的网络信息数据传输。还如G S卫星通信系统，可以实现为我们进行车载导航的功能。总之，卫星通信应用已经深入到我们生活的方方面面，深刻变革者我们的通信方式，提高了我们的生活质量。

 

众所周知，卫星通信网络是建立在无线通信基础之上的。无线通信具有一定的不稳定性，其原因在于，无线通信信道的通信质量容易受到外界环境的干扰。如城市楼房、障碍物造成的阴影通信衰减、还如无线信号经过多重反射等情况造成的多路径信号衰减，还有受到的恶意无线信号同频干扰，以及基于开放无线环境的病毒入侵。

 

在此无线通信环境下，卫星通信网络机房的安全性建设成为社会研究热点。为了进一步深化此项研究，我们提出了一种卫星通信网络机房安全防护体系的构建方案。文中给出了卫星通信网络机房安全威胁因素，并有针对性的给出了安全防护体系构建策略，本文方法能够为卫星通信网络机房信息化建设职能部门提供智力支持。

 

2 安全防护体系总体架构概述

 

本文构建的卫星通信网络机房安全防护体系分为三个分系统，一是无线干扰测试系统;二是功率自适应分配系统;三是网络入侵检测与处理系统。这三个系统通过主干网络交换机接入卫星通信网络机房，实现机房的安全防护功能。

 

3 安全防护体系详细设计

 

3.1 无线干扰测试系统设计

 

无线干扰测试系统的功能是对无线空域内的无线信号进行感知，对测试到的同频干扰向用户进行报知。

 

此系统的主体软件采用广州思谋信息科技有限公司开发和研制的无线通信网络测试软件，著作权号为2015SR233189。此软件采用基于TDD的上下行同频互逆原理，利用反向覆盖测试替代传统前向覆盖测试。实现了较为先进的无线网络信号感知与测试功能。

 

网络管理员通过此软件反馈出来的信息，如果发现有同频干扰信号，则可以向卫星资源授权单位及无线电管委会进行申诉，排除此非法干扰，保障信号安全、稳定。

 

3.2 功率自适应分配系统设计

 

功率自适应分配系统的功能是通过对信道质量的判断，自动调节信号源的发射功率，提高系统的传输质量。

 

此系统的主体软件采用广州思谋信息科技有限公司的无线通信网格优化软件，著作权号为2015SR233184。此软件采用C#语言编写，软件规模较小，具有较强的灵活性、适用性及可维护性。实现了无线通信频率信道质量检测，并能实现功率的自适应调整。

 

自适应调整过程为：当信道质量较低，无线通信BER参数值升高时，提高无线发射功率，当信道质量较好，发射功率过大时，可以降低功率，减小对邻近频率的用户影响。

 

3.3 网络入侵检测与处理系统

 

网络入侵检测与处理系统的硬件组成包括网络防火墙、入侵检测设备、杀毒软件、网络端口安全防护软件等。

 

此部分的操作流程为：通过网络防火墙及网络端口安全防护软件，对网络访问地址进行黑白名单的设置，开放特定的网络端口，允许特定的I 地址对网络设备进行访问和通信，对不确定网络地址进行屏蔽，并放入黑名单中。同时开启入侵检测设备，对网络内的不安定因素进行控制;另外，定期进行系统杀毒，对潜在的病毒进行查杀，增强系统的安全防护能力。

卫星通信安全范文第2篇

校园电视节目的安全播出是事关学校安全稳定的头等大事。本文从稳定可靠、经济实用的角度出发，利用当卫星电视信号接收机收到非法干扰信号时，Eb/No值会迅速降低的特点，设计了安全接收校园卫星电视信号控制电路。确保一旦出现非法干扰信号时，马上切断电视节目转换器的电源，同时发出光声报警。

引言

学校是培养社会主义现代化事业建设者和接班人的摇篮，校园电视节目的安全播出是事关学校安全稳定的头等大事。当前，海外敌对势力和不法分子不断通过广播电视对我国进行分化和渗透。特别是部分组织选择卫星作为主要对象，对我国卫星电视信号进行刻意攻击和破坏。为此，各级广播电视系统通过加强管理并且分别采用价值较高的仪器及监测设备等一系列的安全技术措施，确保卫星电视节目的安全播出。而学校由于受设备能力和经济条件等限制，一般不具有相关监测设备，通常通过工作人员的实时监控来实现卫星电视信号安全接收和转播。为此，设计一个既安全可靠又经济实用的安全接收校园卫星电视信号自动控制器就成为很有必要。

设计原理

不法分子攻击广播电视卫星信号主要是用非法信号覆盖卫星转发器的上行信号，造成下行接收的卫星信号由原来的正常信号转变为非法信号。在不法分子攻击卫星信号开始覆盖卫星正常信号时，由于TS传输流的编码结构、复用结构、表格参数、名称都会发生突变，卫星电视节目接收机在解复用和解码时会出现解码不连续、解码缓冲区溢出、各种解复用和解码参数重新初始化等内部过程，对应输出的视频信号会出现短时间的马赛克、静帧、黑屏，声音短时间丢失或突变等现象。当上行卫星信号受到非法干扰时，数字卫星电视信号接收机的单位比特数据信号的能量与单位带宽内的噪声能量之比值Eb/No就会迅速降低。利用这一特点，设计制作校园卫星电视节目安全接收控制电路，并通过检测卫星电视接收机接收卫星信号的Eb/No值的变化，来实现控制目的。

安全接收校园卫星电视信号的控制原理框图如图1所示，利用Eb/No值去控制相关控制电路，一方面输出控制信号，使电视节目转换器切断电源，确保非法信号不被播出；另一方面同时发出光声报警，以提醒工作人员，以便迅速关闭电视转播系统或插播其他应急信号。

控制电路设计及元件功能

根据安全接收校园卫星电视信号控制原理，利用光电耦合器作为隔离电路，直流电子开关放大器作为检测信号放大电路，继电器作为电视节目转换器电源控制，红色发光二极管作为指示报警，语音录放集成电路及扬声器作为声音报警。将安全接收校园卫星电视信号控制电路设计成如图2所示，控制电路供电电源为+9V。各元件的功能及主要参数分别如下所述：

控制过程

通常情况下，当卫星电视节目信号正常时，所接收的有用信号单位比特数据信号的能量与单位带宽内的噪声能量之比值Eb/No在70%以上，当数字卫星接收机受到非法信号干扰时，Eb/No会迅速下降，利用这一特点，可以设定一定的Eb/No值作为防止非法信号的门限值，门限值可根据具体情况而确定，一般可设为30%。一旦Eb/No值低于门限值，控制电路就动作，及时关闭电视节目转换器电源，同时通过光、声实现报警。

在图2中，当接收的卫星电视节目信号正常时，Eb/No值较高，大于门限值，光电耦合器IC1②脚为低电平，①脚为高电平，IC1导通，IC1⑤脚被短路，直流电子开关IC3⑤脚为低电位，IC3截止，IC3②、③脚输出为低电位，继电器K不工作，对电视节目转播器的工作不影响，LED2和IC2、IC4、BL分别不工作，不出现报警状况。

当卫星电视节目接收机收到时非法干扰信号时，Eb/No值将迅速下降，低于门限值，光电耦合器IC1①脚为低电平，②脚为高电平，IC1截止，对直流电子开关IC3没有影响，这时，IC3⑤脚由9V电源经过RP1、R6、R5供电，为高电平，IC3导通，IC3②、③脚输出高电平，继电器K动作，使继电器常闭接点断开，切断电视节目转播器的供电电源，确保非法干扰信号不被转换播出。同时，LED2通电导通发出高亮度红色报警光。IC2导通，并触发语言录放报警集成电路IC4工作。通过扬声器BL发出语音报警信息。

当非法干扰信号消失时，Eb/No值又将恢复，大于门限值，IC1导通，电路恢复正常，继电器K不动作，同时光电报报警解除，电视节目转播器恢复正常播出。

卫星通信安全范文第3篇

关键词:公安系统；天地一体化；应急通信；卫星通信

0引言

在我国经济和科技高速发展的情况下，传统应急通信系统已不能满足新形势下公安部门对突发事件实时性、精控性的应急指挥要求。公安应急通信作为公安应急指挥工作的重要内容，不仅是当前通信领域关注的问题，而且越来越受到政府、公安部门的高度重视。目前国内公安应急通信的建设和利用已有了长足的发展，卫星、微波、短波、计算机通信、移动通信等系统和设施均在此领域使用，但面对实战需求还存在一些问题，特别是如何避免突发事件情况下应急通信中断和瘫痪问题。因此，迫切需要采取一定的技术，有效地解决公安部门在全面应对突发事件活动中所遇到的通信问题。随着航天航空技术的发展，以及空间网络在应急通信和军事通信中的发展优势，具有强大信息支持能力的天地一体化网络逐渐成为公安部门解决应急通信问题的一个重要手段，也是我国公安体系应急指挥发展的一个重要方向。

1公安应急通信系统

公安应急通信系统是指公安部门在应对突发事件时用于应急指挥的通信系统。由于突发事件具有时间、地点和环境等的不确定性，通信要求容量也不确定，因而，应急通信网络要有高度的机动性和灵活性，能适合恶劣环境并具有很强的抗水抗干扰能力。与日常通信系统的主要区别体现在四个方面：（1）在组网能力上，应急系统采用自组网，具有自动路由选择、系统参数无线下载等，并能与其他部门的应急通信系统实现互联互通；日常系统采用固定网络拓扑。（2）在频率使用上，应急通信很难确定，公安应急通信系统应具有频率感知能力；日常系统只需提前规划，不经常更换。（3）在基站链路方面，应急通信以无线通信为主，有线通信为辅；日常系统则相反，以有线通信为主，无线通信为辅。（4）在供电方式方面，应急通信以大容量移动电源为主；日常系统以市电为主、电池为辅。公安应急通信网的主要业务包括：现场受灾情况图象和数据采集、GPS定位、保密通讯、语音调度、多媒体数据转播，并具备应有的特殊功能，如在一些突发事件现场，特别是与反恐有关的突发事件现场，要屏蔽外界通信干扰并确保警员之间的安全可靠通信。目前，公安部门在应急通信指挥保障工作时，现有的公安应急通信系统还存在一些问题[1]。多种应急通信系统之间因缺少协调性，导致跨行业间及公安系统部门之间缺乏互联互通能力，不利于部门联动和统一协调指挥；重大公共安全事发场所，可能由于基站受损造成通信能力大幅下降，甚至会导致通信的中断和瘫痪；重大突发事件发生现场由于通信资源受限，信息传输的实时性很难得到保证。因此，发展基于天地一体化的公安应急通信系统很有必要。公安领域的应急通信系统主要以应急平,台为核心，利用不同的接口协议将卫星通信系统、导航定位系统、GIS系统和遥感监测系统等融合为一个完善合理的应急体系。

2天地一体化通信网络

天地一体化通信网络利用互联网技术，以地面通信网络为基础、以空间通信网络为延伸，实现互联网、移动通信网络、空间通信网络的互联互通，覆盖海、陆、空自然空间，为海基、陆基、空基和天基各类用户的活动提供信息保障。天地一体化通信网络从物理形态上可分为空间通信网络和地面通信网络[2]，空间通信网络包括天基和空基通信网络及其所有的航天器，天基通信网络由高空通信卫星、信息获取卫星及导航卫星组成；空基通信网络主要包含利用临近空间飞行器和各种无人侦察机等。地面通信网络主要是指陆基通信网络，有地面互联网、移动通信网络组成的主干网络和用户接入网[3]天基通信网络、空基通信网络和陆基通信网络可以独立工作也可以相互联通，构成分层网络结构，确保通信畅通;在陆基通信网络中，节点可采用典型的网状型网络结构互联，也可通过天基网络节点实现远程中继，使区域覆盖网络接入骨干交换网[4]。天地一体化通信网络结构如图1所示图1天地一体化通信网络结构(参见右栏)高空通信卫星有高中低轨道，面对不同任务的卫星。随着地面移动通信的发展，GEO高轨通信卫星逐步成为空间通信网络天基骨干网，提供覆盖全球的高速数据传输服务。天基骨干网采用空间激光通信辅助传统微波通信实现空间组网，提供100Gb/s量级的通信容量，具备空间网络拓扑抗毁重构能力[5]。同时，地面关口站形成空间通信网络地基骨干网。空间通信网络通过这种双骨干方式，为空中各种物理网络提供灵活有效的互联。同时，通过设立多个国际级天地一体化网络互连节点，采用具备星第、星间通信能力的空间移动通信系统作为高数据率传输的主干网，各类卫星、地面固定、车载等应用子网接入的方式，以避免地面庞大的路由信息对空间网络的冲击，以及屏蔽空间通信网络动态性所可能带来的地面网络路由震荡，实现空间网络、地面互联网、移动通信网的互联互通。天地一体化通信网络建设的最终目标也就是实现多种功能平台之间的数据融合与信息共享，并通过将用户、应用控制资源整合成一个有机整体，实现信息共享和统筹建设，以提高通信的容量和时效性，增强通信网络的可靠性和抗衰断性。

3天地一体化公安应急通信系统的构建

本文提出的天地一体化公安应急通信系统是利用卫星传输系统不受地理条件限制的特点，在突发事件场所地面传输线路一时难以恢复的情况下，使用“动中通”车载便携卫星系统，快速建立临时卫星传输通道，连接应急通信车载基站系统或当地传输阻断的移动基站系统，架起公安应急指挥通信网。系统结构如图2所示，分为地面部分、空中部分和卫星部分。图2天地一体化公安应急通信系统结构（参加下页）地面部分在应急通信时主要使用“动中通”车载便携卫星系统，由地面卫星站、“动中通”卫星通信车及卫星便携站组成。“动中通”卫星通信车在快速行进中，车载卫星天线始终对准地球同步通信卫星，在地球同步通信卫星与地面卫星站之间构建双向链路的卫星通信，以达到实时、不间断与其他地面站进行图像、语音、数据的卫星通信双向传输，实现对卫星实时跟踪。同时通过静止通信卫星，将多媒体数据连接到省厅或公安部，并通过双向专线传播网络，实现双向实时远程监控并具有召开电视电话会议功能。地面卫星站通过北斗导航卫星通信系统与“动中通”车载卫星系统及卫星便携站实现双向通信。卫星便携站是可移动的地面卫星站，由通信分系统、音视频分系统、计算机控制分系统、供电分系统、站控分系统、辅助分系统组成。高精度的手动卫星天线拆装简单，对星快速，可在短时间内实现通信功能和承载业务与“动中通”车载卫星系统相同[6]。空中部分由临近空间飞行器和各种无人侦察机携带通信载荷作为一个空中基站完成突发事件区域的通信小区覆盖。突发事件区域的通信终端除了使用D2D通信之外，更多的是完成传统的通信功能。在地面基站被摧毁的情况下，临近空间飞行器或无人机飞上天空成为一个空中基站为突发事件区域提供通信服务。天基部分通过若干同步轨道通信与中继卫星组成天基骨干网，完成临近空间飞行器和各种无人侦察机与北斗卫星之间的通信，可以不依赖地面网络独立运行。由于短时间内无法确定突发事件区域周边地面基站是否受损或者受损程度如何，为了避免二次灾害破坏系统中的地面基站导致的应急通信系统瘫痪，临近空间飞行器或无人机作为通信中继站与卫星进行通信，不与灾区周围地面基站进行中继。中继通信分为空中中继通信和卫星中继通信。

空中中继的优势在于，多架无人机编队飞行时，作为簇首的侦察无人机或中继无人机通过空地信道接入地面基站网络，或通过空天信道接入通信卫星，提供无人机业务及飞行管理。不同无人机之间可以根据通信状况轮流作为簇首，通信中继平台在编队内部选取，节约能源，提高通信质量，延长飞行时间。空中平台中继通信是解决恶劣地形下无线通信的一种比较理想的通信手段，可以满足公安系统的高移动性和高数据速率。通常高空中继平台以卫星作为中继站转发微波信号，上与太空卫星，下与地面卫星接口设备、卫星控制设备以及多种无线终端构成应急通信网络，在多个地面站和空间站之间通信，实现对地面和空间的“无缝”覆盖[7]。高空平台基站将无线基站安放在能长时间停留在高空的无人机上，可以实现高移动性和高数据速率。基站之间彼此通过光互连链路形成网络，在其覆盖的范围内，采用蜂窝网结构进行通信，然后通过GSM网络进行数据（文本、语音和多媒体等）传输，从而实现布有蜂窝网络的灾区与后方公安指挥中心的信息互联互通。高空基站实现了将蜂窝基站从地面移到升空高度在几千米之外，覆盖范围广泛，响应迅速，能在应急通信车不能到达区域迅速抢通网络[8]，能解决因道路阻塞通信车辆无法快速抵达受灾区域的问题。因而，在突发公共事件后，为保证灾区通信畅通，可以通过这种高空布放蜂窝基站来实现应急的通信。将天地一体化应用到公安应急通信系统中可以解决由于大规模网络覆盖失败带来的通信瘫痪问题，能提供广泛的、稳定的通信服务。

4结束语

突发公共事件发生后可靠的应急通信系统能够使公安指挥人员及时、准确和不间断地了解现场情况，并快速展开应急救援。因此，公安应急通信系统对于大幅度地提高公安工作的业务水平和办事效率、减少事件造成的人员伤亡及经济损失具有重要意义。随着国内遥感、北斗导航、通信卫星等天基基础设施的高速增长，天地一体化通信网将在政策引导和新技术推动下，得以实现。本文以先进成熟的卫星通信技术作为应急的天基通信技术，以地面的“动中通”车载便携卫星系统作为地面应急通信网络，构建天地一体化应急通信体系，从而保证突发公共事件中的公安人员、受灾人员的互联互通，为制定应急预案提供通信保障。

参考文献

[1]刘玉藏.公共安全应急通信系统探析[J].武警学院学报,2015(2):21-24.

[2]张杰,郁小松.天地一体化网络中卫星通信港控制架构与路由技术研究[J].无线电通信技术,2017,43(2):1-5.

[3]胡源,姜会林,丁莹,等.天地一体化信息网络国外发展现状与趋势[C]//全国通信与信息技术学术年会.2013.

[4]李文峰,成丹.电梯无线应急通信系统主机的设计与实现[J].电子技术,2013(6):55-58.

[5]李贺武,吴茜,徐恪,等.天地一体化网络研究进展与趋势[J].科技导报,2016,34(14):95-106.

[7]闵士权.我国天地一体化综合信息网络构想[J].卫星应用,2016(1):27-37.

卫星通信安全范文第4篇

美军非洲司令部的最佳选择

中国“亚太7号”商业通讯卫星是亚太地区目前最先进的卫星之一，也是目前在轨最大容量的通信卫星之一。据介绍，“亚太7号”卫星的信号除覆盖亚太地区之外，还包含中东、非洲以及部分欧洲地区，全球覆盖面积超过75%，可为这些地区的广播和通信客户提供卫星转发器租赁、卫星广播电视传输以及卫星通信传输等服务。

该星是由法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司研制的大功率广播通信卫星，其发射质量5051千克，设计寿命逾16年，星上共装载56路转发器（C波段和Ku波段各28路），总功率11.4KW。“亚太7号”卫星独特的大区域覆盖，以及跨洲际Ku频段星上铰链功能，使其成为亚太地区、中东、非洲等区域最具影响力的卫星资源之一，也是中国连接非洲、中东等地区的最优质卫星资源。该星在2012年3月成功发射，并在两个月后投入商业运营，但其在发射前所有的转发器就几乎全部被客户预租或预定。它的最大优点是，可以根据市场需求调整转发器波束自由组合，为覆盖区域提供波束内以及跨波束的广播和通信服务，从而扩大了卫星服务的范围并提高了卫星的应用能力。

作为纯粹商业性质的通讯卫星，“亚太7号”卫星确实够先进，不但传输速度快，而且带宽可以满足军用通讯的需要。而美国五角大楼之所以要租用这颗卫星，这可能也是主要原因。

此外，在当前缩减军事开支导致美国军费紧张的情况下，租用中国卫星不失为一种两全其美的选择。美国虽然在轨的卫星数量最多，但未必能够完全满足美军的需要。特别是在美国经济形势不佳的情况下，如果租用中国的通信卫星，有可能会是一个一箭四雕的办法，既省了钱，同时又得到了满意和理想的通信，也能改善和中国的航天合作关系，还有可能会从中一窥中国商业通讯卫星的运作模式和特珠情况下转为军用的应对举措。

不过，在当今世界卫星通讯领域，中国并非最强，像美俄欧等国家或组织都比中国的通讯卫星技术强、数量多，但是由于侧重点不一样，他们对于能够覆盖非洲地区的通讯卫星并不十分重视，而中国可能正好填补了这一空白。因此，“亚太7号”自然成为美国最佳的选择！

安全之说纯属无中生有

对于罗杰斯之流的质疑，美国国防部发言人马托什解释道，租赁中国商业卫星“亚太7号”，是因为它“独特的带宽和地理需求”，能够“覆盖更广泛的地理范围”。美国国防信息系统局以及美军非洲司令部，已对“亚太7号”做过安全及风险评估，确保所有通过“亚太7号”卫星传输信号是安全的。因此决定租赁合同期到期后，美国国防部决定续约三年，这并非仓促的决定。

卫星通信安全范文第5篇

机械臂配套工具与软件

“凤凰”计划的机械臂采用“近期能演示验证的机器人前端技术”（FREND）项目开发的灵巧机械臂，以及相配套的末端执行器、握爪、钳子、锯、线剪等工具。在“凤凰”计划中，机械臂不仅要完成抓住和打开有效载荷在轨释放系统（PODs）动作，抓取“细胞卫星”，还要操作其他工具，确保在六自由度下灵活抓取并部署卫星、在指定位置安置并连接“细胞卫星”与部件、从“候选卫星”上拆卸天线并连接到“细胞卫星”上，以及在释放新卫星前对其进行系统测试。这些工具的在轨操作将通过机械臂的控制软件来实现，每个工具都需要一个软件模块来执行“服务卫星”的指挥、控制和遥控指令。同时，通过软件来完成与地面控制系统的联系，不仅要验证机械臂完成机械动作情况，而且还要为地面采取补救措施提供足够信息。

需要解决的难题有：（1）对验证想定过程中发生的在轨意外情况和事件做出反应的能力；（2）工具全部展开和收缩时的物理尺寸； （3）抓握不同形状退役卫星支撑点的能力；（4）抓握和切割不同形状与支撑点天线的能力；（5）天线支撑结构的布线和热密封；（6）对不同强度天线/结构支架、不同尺寸天线/卫星的握力要求能力；（7）天线被切割后持续抓住天线支架或退役卫星的能力；（8）用最低相对速度释放切断后天线的能力；（9）完成工具捕获/装载/释放循环过程的能力；（10）减少操作过程中产生空间碎片的能力。

遥操作及相关支持软件

“凤凰”计划需要开发新的遥操作程序，以便在失重、真空及苛刻的辐射条件等空间环境中，使用机械臂将两个分离的部件通过连接件连在一起。遥操作程序与算法可以实现地面人员有效遥控“服务卫星”，防止演示验证中在轨飞行器之间的碰撞。DARPA希望“凤凰”计划能够利用现有的某些地面遥操作技术，如远程实施手术的机器人遥操作系统、海底钻井先进遥感成像系统等。

该技术需要解决的难题有：（1）由于对空间的态势感知有限，且地球静止轨道图像传输的大延迟，使得控制空间高自由度机械系统需要特殊的技术；（2）系统高性能无线射频通信能力所要求的最小且最优的传输速率。分析信息上传、视频信息下传等通信回路对人员操作的影响；（3）安全通信链路的特殊设计；（4）在远程指令连接中断情况下，在轨安全自主决策的能力；（5）为“凤凰”计划任务主管提供在地面控制整个任务过程的能力；（6）保证任务成功需要的每秒最少视频帧数。

新一代超灵活操控

为支持“凤凰”计划任务，需要探索新一代超灵活操控装置，在演示验证中对FREND机械臂加装新的装置，实现更加灵活的操控。机械臂将采用蛇形、超冗余、多冗余等多种形状臂爪，以实现最少六自由度规避障碍。机械臂上安装的相机、可见光或其他探测装置、超冗余臂爪携带的FREND工具，通过现有的FREND控制接口接受“服务卫星”指令，并将传感器数据传回“服务卫星”。

需要解决的难题有：（1）平衡可靠性、空间条件限制与超冗余机械臂成本三者间的矛盾；（2）高自由度机械臂通过逆运动学原理进行运行位置和速度转换控制；（3）机械臂可在某一模块发生故障情况下仍能顺利完成操作。

工具包/工具带

为了满足机械臂及其配套工具、PODs、潜在交会操作逼近有效载荷和高性能通信组件的需要，DARPA正在开发“服务卫星”工具带的全新概念。它与电工进行高空作业时腰部携带的工具带类似，功能是提供一个结构平台，以保证各种元件被保存在主机械臂作用范围内，包括PODs及存放其中的“细胞卫星”。工具带的设计和开发将与PODs系统的外形与操作方式直接相关。

模块化卫星（“细胞卫星”）

“凤凰”计划通过“细胞化”和“形态重构”来改善现有卫星研制中“成本-质量-性能-进度”之间的关系。其目标是尽最大可能分解卫星功能，通过采用传统和非传统制造组件的工艺进行重构，形成一个制造模块化卫星的新理念。“细胞卫星”或者是一个独立的模块子系统，或者是卫星组件（如电池、推进器），或者是一个具备独立功能的基于模块的系统。模块化的功能按照以下两种方式进行拓展：①单功能“细胞卫星”。每个“细胞卫星”具备相同的独立子系统功能，并通过集成多个单元来提高所必须的性能；②系统“细胞卫星”。每个“细胞卫星”形成一个完整的独立系统，该系统将各个必要子系统集成在一起，以通过增加集成数量不断拓展系统性能。

需要解决的难题有：（1）每个“细胞卫星”都需要一个适于抓取的支撑结构，与“服务卫星”的机械臂兼容，并可安装在候选卫星上；（2）“细胞卫星”在商业通信卫星或“服务卫星”上与PODs兼容；（3）“细胞卫星”必须在不同方位保持与天线部件结构的稳定性，能够被抓取并结合成稳定的机械体；（4）“细胞卫星”间能够共享运行状态和与整体性能相关的信息；（5）必须考虑每个“细胞卫星”获取、产生、共享达到支撑其内部各功能所必需的动力。

有效载荷在轨释放（POD）技术

“凤凰”计划开发独立的有效载荷在轨释放系统（PODs），并通过地球静止轨道商业通信卫星安全弹射，由“服务卫星”捕获，并存储在“工具带”上。PODs将是一个弹出式结构装置，能够为机械臂提供外部访问功能，以获取“细胞卫星”、机械臂工具、“服务卫星”补给燃料、备份电子元器件等部件。

需要解决的难题有：（1）具有适应不同体积对象的几何灵活性；（2）为“服务卫星”提供主动和被动导航，为定位和捕获在地球静止轨道上自主飞行的PODs提供地基跟踪能力，为规避碰撞等异常事件提供态势感知能力；（3）搭载商业通信卫星入轨，安全展开后能够正常运行；（4）具有从商业通信卫星中分离的弹射装置，且不产生空间碎片，并具有备份展开系统。

商业卫星搭载载荷分离系统研究与接口技术