美国太空围栏地面天线。 Space Fence可探测中低轨道小至10厘米的目标，是美国太空监视的主要手段之一。
备受期待的天基监视系统 (SBSS) 的第一颗卫星经过几次延迟后于 2010 年 9 月 26 日世界标准时间 4:41（格林威治标准时间 12:41）成功发射。 Orbital Science 的 Minotaur 4 火箭的首次轨道发射。火箭是从范登堡空军基地的 SLC-8 站发射的。 14分50秒后，天基监视系统卫星成功与火箭分离，卫星进入541X538公里高度。又过了 8 分钟，太阳能电池板成功展开。按照预定方案，卫星最终将固定在海拔630公里的太阳同步圆形轨道上。
美国是世界上导弹预警和太空监视能力最强的国家。即便是鼎盛时期的苏联，也无法与它的太空侦察能力相提并论。美国的经济、军事优势和正常运作，极其依赖于其众多的太空资产。美国认为，它需要强大的太空控制能力来利用和保护其太空资产，防止敌人使用太空。空间监视能力或空间态势感知能力是空间控制的必要能力。
北美太空围栏
美国太空监视网络 (SSN) 由众多地面雷达和光学系统组成，其中北美太空围栏享有盛誉。太空围栏最初由美国海军建造和维护，称为海军太空监视系统，2004年10月1日后移交给美国空军第20太空控制中队。整个系统沿北纬33°部署纬线，包括3个VHF雷达发射站和6个接收站，形成东西方数千公里的波束围墙，可确保搜索轨道倾角在30°至150°左右的卫星。当然，倾斜度太低或太高的目标都无法达到。它可以探测小至10厘米大小的中低轨道目标，是美国太空监视的主要手段之一。
美国空军 (GEODSS) 系统的巨大光学望远镜，具有探测更远距离的深空目标的能力。在空间监视方面与Space Fence形成互补关系。
地基光电深空探测系统 (GEODSS)
空军以前也有自己的监视网络，包括陆基光电深空探测系统 (GEODSS) 和导弹预警雷达网络，该网络也兼职用于太空监视。 GEODSS 目前包括三个地面跟踪站，西班牙莫龙空军基地的一台望远镜也用于为 GEODSS 提供数据。三个地面站分别配备3台光学望远镜，其中2台主望远镜40英寸直径2°视场，副望远镜15英寸直径6°视场。但在2002年完成的升级改造中，原来的辅助望远镜被主望远镜取代。 GEODSS 用于探测从地面以上 3,000 英里（5,500 公里）到同步轨道的深空目标。它可以探测到比人眼高 10,000 倍的黑暗目标，但 GEODSS 只能在夜间使用，对天气和光学污染极为敏感 1993 年，韩国的地面站因附近城镇的烟雾污染而被迫关闭空军用于空间监视的陆基雷达包括部署在佛罗里达州埃格林空军基地的 UHF 波段 AN/FPS-85 大型相控阵雷达和 X 波段 AN/FPS-129 Globus II 大型单脉冲雷达部署在挪威。前者探测距离不到7000公里，可同时跟踪200个近地目标，基本不具备深空探测能力，而后者可跟踪同步轨道目标。
此外，还有许多兼职雷达，包括Clear、Beale、Cape Cod、Thule和Fylingdales雷达的远程预警雷达和用于导弹的AN/FPQ-16雷达如Cavalier预警和兼职空间跟踪任务，当然只有有限的低轨探测和跟踪能力。
地面监视系统由于各种限制存在很多漏洞，这对于严重依赖卫星的美国来说是一个很大的安全漏洞。图为GEODSS系统的迭戈加西亚天文台，小图为中段空间实验卫星（MSX）。
但是，这些传统的观测方法都部署在地面上，存在很多局限性。更何况光学望远镜受云层、雨雪和大气环境质量的影响很大，仅限于夜间使用。甚至雷达也经常受到雷暴和太阳风暴的影响，地面监控系统的监控能力也存在很多差距，比如需要卫星的太空围栏。穿过它的光束，其他时候它就无力重新绕行飞船了。此外，对一般空间目标的重复监视时间间隔高达5天。虽然这种能力比其他国家强很多，但不足以满足美军对太空监视的要求。更糟糕的是，GEODSS白天无法工作，深空探测雷达数量不足且质量不高，现有监视网络对深空目标的探测能力存在很大不足。
面对这些不足，美国早在1980年代就提出发展天基卫星监视系统。当时美国空军计划在1990年代初投资22亿美元完成标准模型卫星、样品卫星、4颗实用卫星和一个地面站的研制，利用长波红外遥感器进行探测和跟踪卫星。该系统的主要任务是探测和监视苏联的反卫星武器。虽然这个计划最终被取消了，但相关的研究并没有放弃。
1996年，美国弹道导弹防御组织（BMDO）发射了中程空间试验卫星（MSX），用于跟踪地球同步轨道上的洲际导弹等目标。 2001 年，拉姆斯菲尔德航天委员会对美国航天设施的脆弱性表示深切关注。美国经济和军事实力严重依赖太空卫星，美国高度重视太空态势感知也就不足为奇了。
美媒公布的2007年中国反卫星试验图。这次在中国试验的成功，加速了美国太空监视系统的发展。
中国反卫星试验成为SBSS系统发展的助推器
面对地面系统的短缺，美国在现有MSX的基础上，于2002财年迅速启动了天基监视系统（SBSS）的研制工作。天基监视卫星组成星座，提供及时的空间态势感知，满足未来作战对空间控制的需要。 2002年，美军提出了转型路线图。同年9月，美国《国家安全战略》指出，保护卫星及其太空能力是确保美军快速向世界部署的关键。感知是最优先发展的能力。 2007年中国反卫星试验和2009年美俄卫星相撞事件为美军加强太空态势感知奠定了基础，也成为推进SBSS系统的助推器。
SBSS 在空间监视系统中具有不可替代的作用。美国的评价是空间态势感知的革命（Revolutionizing Space Awareness）。 SBSS 系统将彻底改变美国空军探测和跟踪太空目标的能力。探测太空目标，尤其是同步轨道等深空轨道的能力，与现有的太空监视网（SSN）合作，将美国太空目标目录的更新周期从原来的5天缩短到1天。 SBSS系统将为美国空军提供对新发射卫星的及时探测，在从低地球轨道到地球同步轨道的广阔空间中寻找失败和未知的卫星，利用更有效的空间探测和跟踪较小的轨道碎片光学传感器和空间目标的维护。 ，可以提供全时和近实时的空间态势感知数据。 SBSS系统的投入使用，将大大增强美国空军的太空态势感知能力，增强美国的太空优势。
SBSS系统承包商的强强联合
SBSS 的开发将分两个阶段进行。第一阶段Block 10旨在发射一颗卫星，以取代2008年完全失败的MSX卫星。这就是这次发射的SBSS卫星。全功能卫星星座的领导者被称为探路者。随后海战场 雷达 发展，在Block20阶段，将发射4颗卫星，形成功能齐全的完整星座，具备全天候完善的天空监视能力。 2004 年，诺斯罗普·格鲁曼公司作为主承包商获得了开发第一颗 SBSS 卫星的合同。分包商是波音公司和鲍尔宇航公司。合同规定，SBSS探路者卫星的研制应在2007年6月完成。然后发射。 Ball Aerospace 是空间光学领域的知名企业。承担了天文学哈勃、韦伯、开普勒等望远镜光学系统的研制，并在商业遥感领域生产了QuickBird、WorldView-1/2等卫星。
SBSS系统的第一颗卫星26日晚在加利福尼亚州范登堡基地成功发射。最初计划于 2007 年进行的首次发布，直到最近被推迟了几次。
发布多次延迟
2005 年 4 月，波音公司和诺斯鲁普格鲁曼公司完成了天基监视系统的初步设计审查 (PDR)。空军对结果感到满意，但独立审查小组发现 SBSS 项目基线不可行，组装、集成和测试计划面临风险，并且夸大了 SBSS 用于太空战的需求。 2006 年初，由于成本超支和进度延误，SBSS 计划进行了重组，增加了预算和进度余量，简化了组装、集成和测试计划，并放宽了要求。这次重组导致第一颗卫星的发射推迟到2009年4月，开发成本比原计划增加了1.3亿美元。 2006年9月，SBSS系统确定最关键的光负载CCD供应商为Semiconductor Technology Associates（STA），并于2006年完成CCD环境和寿命测试。STA为开普勒提供了2200X1024像素和2048X4064像素的CCD和费米天文望远镜，它为SBSS项目提供的CCD为240万像素。 2007年1月8日，SBSS探路者卫星顺利通过关键设计评审（PDR）。
2008 年 4 月 21 日，由波音和鲍尔宇航组成的 SBSS Block 10 团队宣布，他们实现了 SBSS 计划的新里程碑：完成有效载荷电子设备、开发高速云台、可见光传感器测试完毕，负载集成测试工作开始。 2009 年 2 月 5 日，波音公司宣布成功完成了卫星的初步测试，验证了 SBSS 地面和空间系统之间的端到端任务功能。 SBSS 卫星系统经历了挫折，导致第一颗 SBSS 卫星的发射持续延迟。 2009年之后，SBSS卫星完成了测试，但用于发射的轨道科学公司运载火箭频频出现问题，导致发射时间从2009年4月推迟到10月，再到2010年7月，最终确定为2010 年 9 月 26 日。尽管卫星项目预算从最初的 1.89 亿美元飙升至 4.25 亿美元，项目总成本达到 8.25 亿美元，但它的状态仍然存在无可替代。
SBSS卫星艺术影像，高灵敏度光学探测器安装在双轴云台上。
SBSS卫星成像能力显着提升
SBSS 系统广为人知，但其具体性能数据并未公开。 SBSS 系统卫星由鲍尔航天技术公司开发。该卫星采用波尔宇航科技的BCP2000卫星平台，采用三轴稳定设计。卫星设计寿命7年，平均任务时间5.5年。卫星的发射质量为1031公斤，轨道为630公里太阳同步轨道。太阳能电池板可提供约 1100 瓦的电力，并且在其使用寿命结束时仍可提供 840 瓦的电力。
卫星的传感器为高灵敏度可见光传感器，质量约227公斤，安装在可高速旋转的双轴云台上。高速云台可以在不改变卫星姿态的情况下快速转移传感器视野，灵活探测和跟踪空间目标。
SBSS卫星的空间可见光传感器（SBV）直径为30厘米，是前身MSX卫星SBV传感器直径15厘米的两倍，视野更广。 STA提供的CCD具有更高的灵敏度和更好的成像能力，240万像素远高于MSX卫星上的420X420，总共不到20万像素，而且卫星上携带的电子设备的噪声也非常低，减少了对检测能力的干扰。
SBSS 有能力监测从低地球轨道到地球静止轨道的广阔空间中的航天器和轨道碎片。
SBSS系统可以提供更高的定轨精度
波音公司提供的处理器用于提取运动目标和参考星象素，从而减少下行数据量，而且还可以重新编程，可以通过软件升级提高卫星性能。 SBSS 系统还提供更高的轨道确定精度。目前，地基雷达对近地轨道空间目标的定轨误差高达数百米，在地球静止轨道上的误差更大，而SBSS卫星对近地轨道空间目标的定轨误差在近地轨道更大。 10米左右，高轨空间目标的定轨误差在500米左右，为避开轨道碎片和太空作业提供了更大的帮助。此外，SBSS 还具有更大的占空比。 MSX卫星每天只有8小时的工作周期，而SBSS则具有每天24小时的全时工作能力。波音公司透露，第一颗SBSS卫星每天可以收集约40万颗卫星。卫星信息。
SBSS可以全面观测地球同步轨道
SBSS 系统是 MSX 先进概念技术演示的后续系统，将用于探测和跟踪卫星和轨道碎片等目标，旨在探测比 MSX 卫星多 80% 的深空目标。与最初的陆基太空监视网络相比，SBSS 探测更暗的深空目标的宣传可能被夸大了。地面站 40 英寸/1.02 米直径光学望远镜在晴朗夜空下的太空中优于 SBSS。卫星直径30厘米的望远镜要灵敏得多。 SBSS的关键是提供全时、全天候的太空监视能力，尤其是对深空目标的监视能力，这将使美国有能力及时发现和跟踪几乎任何太空目标，尤其是敌人威胁。正式建成后，四颗Block20卫星和新发射的Block10探路者卫星可以保证一颗卫星随时可以完整观测整个地球同步轨道（GEO），这是更高灵敏度的GEODSS系统永远无法做到的。能力。
SBSS 凭借其强大的探测和跟踪能力，将能够及时跟踪敌方太空威胁，进一步加强美国压倒性的太空优势。
SBSS 地面站系统由波音公司开发和维护，位于科罗拉多州施里弗空军基地的卫星运营中心和第 50 太空联队的第 1 太空行动中队负责最终行动。地面站负责卫星的运行、通信和控制，对返回的数据进行分析和处理，并对处理后的空间目标数据进行分发。地面系统具有快速任务规划能力，可以快速上传执行任务的指令，并将处理后的数据及时移交给战机。 2010年9月27日，波音公司宣布天基监视系统的卫星运行正常并发送信号。这些卫星将进入为期两周的调试阶段，为轨道机动做准备，然后进行有效载荷测试。波音计划在 60 天内这样做。将卫星交给美国空军，SBSS系统的探路者卫星已经不远了。
值得注意的是，SBSS系统的实时态势感知大大增强了中轨道（MEO）GPS星座和GEO轨道通信卫星的安全性，提升了美军的太空作战能力。例如，中国在8月份成功进行了实用卫星对接试验。如果这在军事方面进一步发展，它可以通过共轨杀死和摧毁敌方卫星。但是，由于SBSS系统的存在，有可能对此类卫星的及时跟踪和探测起到预警作用。这相当于第一次给了美国在太空中的国家盾牌。可以预见，随着SBSS系统的逐步建设，美国将率先建立其他航天国家不具备的空间不对称优势。
此外，SBSS系统还加强了美国太空监视网在中低轨的监视能力，缩短了目标更新周期，这是监视和规避低轨侦察卫星的关键环节。 NASA 还将利用 SBSS 强大的空间态势感知能力，为包括民用卫星、国际空间站和未来载人航天器在内的各种航天器提供技术支持，以避开轨道碎片。
虽然美国一再宣布并呼吁各国不要在太空进行军备竞赛，但实际上，随着SBSS系统的逐步发展，美国将率先在太空中建立单方面的不对称优势。外太空海战场 雷达 发展，显然打破了现有的太空军事平衡。正如美国过去坚持进行反导试验一样，各国争先恐后地进行反导试验，最终演变成世界范围内的反导竞赛。随着现有太空军事平衡被打破，美国“盾牌”创造的太空必将引发新一轮太空军备竞赛。
