KH系列侦察卫星属成像侦察卫星。
美国目前在轨使用的成像侦察卫星有5颗，即3颗KH-12与2颗长曲棍球，进行军事侦察，以提高时间分辨率。
与先前的KH系列相比，KH-12卫星通过采用先进的自适应光学成像技术，可在计算机的控制下随观测视场环境的变化灵活地改变主透镜表面曲率，从而有效地补偿了大气影响造成的观测影像畸变。
  KH-12卫星上载有充足的燃料，可实现机动变轨。它不仅有光／近红外成像仪，还增装了热红外成像仪，可用于对地下核爆炸或其它地下设施进行监测。该型卫星功能强大，既能普查又能详查；既能在白天进行侦察又能在夜间进行红外侦察，且侦察效果非常好。采用了光电数字成像和实时图像传输技术。
  其主要传感器包括高分辨率CCD可见光相机、红外扫描仪、多谱段扫描仪和功能强大的反射望远镜系统。高分辨率CCD相机可拍摄分辨率达0。1米的地面详查图像，能区分地面上的军人和平民，看清大型武器的装备细节；而红外和多谱段扫描仪则可以不分昼夜地确定导弹、车队和发射架的位置。
  长曲棍球作为目前世界上唯一的军用雷达成像卫星，采用了合成孔径雷达技术。当雷达工作在X波段时，可在云、雨、雾、黑暗和烟尘环境下完成对地面目标的全天候侦察。当雷达工作在20～90兆赫时，雷达波长为米级，绕射穿透能力较强，对假目标、伪装后目标以及地下深处的设施具有一定的识别能力。
  
由于成像侦察卫星传输的数据量极大，并且要防止被他国截获数据，因此必须依靠数据中继星实现大容量、高速率的数据实时中继。美国国家侦察办公室部署的数据中继卫星本身并不搜集图像情报或信号情报，用于中继侦察卫星获取的数据。新型的中继星重约3000～4000公斤，工作寿命为7年。
  星上除装有数据中继设备外，还装有红外预警系统，用于探测弹道导弹的发射。
另外美军还利用发射的高分辨率商用卫星实现对地面目标的侦察，如利用伊克诺斯-2卫星发现了朝鲜的导弹发射基地。
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