CN109600161B - 安全的独立托管有效载荷操作 - Google Patents

Abstract

本申请公开安全的独立托管有效载荷操作。公开了用于安全的独立托管有效载荷操作的***、方法和装置。在一个或更多个实施例中，所公开的用于有效载荷操作的方法包括通过运载器上的命令接收器接收来自主机卫星操作中心(SOC)的主机命令。该方法还包括根据主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭。此外，该方法包括根据主机命令重新配置主机有效载荷。另外，该方法包括通过主机有效载荷天线将主机用户数据发送到主机用户天线。附加地，该方法包括通过运载器上的托管有效载荷天线接收来自托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)的托管命令。此外，该方法包括根据托管命令重新配置托管有效载荷。此外，该方法包括通过托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线。

Description

安全的独立托管有效载荷操作

技术领域

本公开涉及有效载荷操作。特别地，本公开涉及安全的独立托管(hosted)有效载荷操作。

背景技术

当前，用于运载器(vehicle)(例如，卫星)的典型有效载荷操作具有执行运载器上的有效载荷的输入到输出的切换的能力。有效载荷上的所有这些切换都由单个卫星控制器命令和控制，而没有资源分配私密性。

因此，需要一种改进的有效载荷操作设计，其允许有效载荷上的资源的分配中的私密性。

发明内容

本公开涉及用于安全的独立托管有效载荷操作的方法、***和装置。在一个或更多个实施例中，一种用于有效载荷操作的方法包括通过主机(host)卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体(variety)对加密的主机命令进行加密。该方法还包括通过运载器上的命令接收器接收加密的主机命令。此外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令。此外，该方法包括根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭。附加地，该方法包括根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷。此外，该方法包括通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线。另外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测。附加地，该方法包括通过遥测发送器，发送加密的主机有效载荷遥测。此外，该方法包括通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测。此外，该方法包括通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)，通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令。

此外，该方法包括通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密。附加地，该方法包括通过运载器上的托管有效载荷天线，接收加密的托管命令。另外，该方法包括通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令。此外，该方法包括通过托管有效载荷上的托管处理器，根据未加密的托管命令重新配置托管有效载荷。另外，该方法包括通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线。附加地，该方法包括通过托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测。此外，该方法包括通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测。此外，该方法包括通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

在一个或更多个实施例中，托管处理器包括作为单个单元的托管通信安全模块。在一些实施例中，托管通信安全模块和托管处理器是两个单独的单元。

在至少一个实施例中，托管处理器包括至少一个处理器。在一些实施例中，主机有效载荷包括至少一个处理器。

在一个或更多个实施例中，主机通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。在一些实施例中，通信安全模块中的至少一个是冗余通信安全模块。

在至少一个实施例中，托管通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。在一些实施例中，通信安全模块中的至少一个是冗余通信安全模块。

在一个或更多个实施例中，主机有效载荷天线和托管有效载荷天线各自都包括至少一个射频(RF)天线。在至少一个实施例中，RF天线是反射器天线。在一些实施例中，RF天线是多馈阵列天线。

在至少一个实施例中，主机有效载荷和/或托管有效载荷的重新配置包括调整以下项中的至少一个：转发器(transponder)功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。

在一个或更多个实施例中，主机有效载荷的重新配置包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器(channelizer)、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

在至少一个实施例中，托管有效载荷的重新配置包括重新配置以下项中的至少一个：托管有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

在一个或更多个实施例中，运载器是空中运载器。在至少一个实施例中，空中运载器是卫星、飞行器、无人机(UAV)或太空飞机。

在至少一个实施例中，一种用于有效载荷操作的方法包括通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密。该方法还包括通过运载器上的命令接收器接收加密的主机命令。此外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令。此外，该方法包括根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭。附加地，该方法包括根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷。此外，该方法包括通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线。另外，该方法包括通过主机用户天线接收主机用户数据。附加地，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测。此外，该方法包括通过主机有效载荷天线发送加密的主机有效载荷遥测。另外，该方法包括通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测。

此外，该方法包括通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密。另外，该方法包括通过运载器上的托管有效载荷天线接收加密的托管命令。附加地，该方法包括通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令。此外，该方法包括通过托管有效载荷上的托管处理器，根据未加密的托管命令，重新配置托管有效载荷。另外，该方法包括通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线。该方法还包括通过托管通信安全模块，利用托管COMSEC变体，对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测。附加地，该方法包括通过托管有效载荷天线，发送加密的托管遥测。此外，该方法包括通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

在一个或更多个实施例中，一种用于有效载荷操作的方法包括通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密。该方法还包括通过运载器上的主机有效载荷天线，接收加密的主机命令。此外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令。此外，该方法包括根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭。附加地，该方法包括根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷。此外，该方法包括通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线。另外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测。此外，该方法包括通过遥测发送器发送加密的主机有效载荷遥测。另外，该方法包括通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测。

此外，该方法包括通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密。另外，该方法包括通过运载器上的托管有效载荷天线，接收加密的托管命令。附加地，该方法包括通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令。此外，该方法包括通过托管有效载荷上的托管处理器，根据未加密的托管命令，重新配置托管有效载荷。另外，该方法包括通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线。附加地，该方法包括通过托管通信安全模块对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测。此外，该方法包括通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测。此外，该方法包括通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

在至少一个实施例中，一种用于有效载荷操作的方法包括通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密。此外，该方法包括通过运载器上的主机有效载荷天线，接收加密的主机命令。另外，该方法包括通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令。此外，该方法包括根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭。此外，该方法包括根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷。附加地，该方法包括通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线。此外，该方法包括通过主机通信安全模块，利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测。另外，该方法包括通过主机有效载荷天线发送加密的主机有效载荷遥测。此外，该方法包括通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测。

此外，该方法包括通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密。此外，该方法包括通过运载器上的托管有效载荷天线，接收加密的托管命令。此外，该方法包括通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令。附加地，该方法包括通过托管有效载荷上的托管处理器，根据未加密的托管命令，重新配置托管有效载荷。此外，该方法包括通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线。此外，该方法包括通过托管通信安全模块对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测。附加地，该方法包括通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测。此外，该方法包括通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在另外其他实施例中组合。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，其中：

图1是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带外发送的。

图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带外发送的。

图3是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图，其中主机命令是在带外发送的并且主机遥测是在带内发送的。

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和4F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令是在带外发送的并且主机遥测是在带内发送的。

图5是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图，其中主机命令是在带内发送的并且主机遥测是在带外发送的。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令是在带内发送的并且主机遥测是在带外发送的。

图7是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带内发送的。

图8A、图8B、图8C、图8D、图8E和图8F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带内发送的。

具体实施方式

本文公开的方法和装置提供用于安全的独立托管有效载荷操作的操作***。本公开的***允许运载器操作者私密地共享运载器资源。

如上前文所述，当前，用于运载器(例如，卫星)的典型有效载荷操作具有执行运载器上的有效载荷的输入到输出的切换的能力。有效载荷上的所有这些切换都由单个卫星控制器命令和控制，而没有资源分配私密性。

所公开的***允许私密运载器资源分配和控制，其为运载器用户提供根据需要私密地、动态地分配资源(例如，主机有效载荷和/或托管有效载荷)的能力。

应当注意，用于私密运载器资源分配和控制的所公开***的主机有效载荷和/或托管有效载荷可以采用各种不同类型的转发器。例如，可以采用各种不同类型的转发器，包括但不限于各种不同类型的数字转发器、各种不同类型的模拟转发器(例如，传统的中继器类型转发器)以及各种不同类型的模拟/数字转发器组合。

应当注意，在本公开中，(一个或更多个)带内频带指的是与用于发送有效载荷数据(例如，主机有效载荷数据和/或托管有效载荷数据)的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带；并且(一个或更多个)带外频带指的是与用于发送有效载荷数据(例如，主机有效载荷数据)的(一个或更多个)频带不同的(一个或更多个)频带。

在以下描述中，阐述了许多细节以便提供对***的更全面的描述。然而，对于本领域技术人员将是明显的，可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的***。在其他情况下，没有详细描述众所周知的特征，以免不必要地模糊***。

可以在功能和/或逻辑组件和各种处理步骤方面描述本公开的实施例。应当理解，这些组件可以通过经配置以执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，本公开的实施例可以采用各种集成电路组件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等)，其可以在一个或更多个处理器、微处理器或其他控制设备的控制下执行各种功能。另外，本领域技术人员将理解，本公开的实施例可以结合其他组件来实践，并且本文描述的***仅仅是本公开的一个示例实施例。

为简洁起见，本文中可能不详细描述与卫星通信***有关的传统技术和组件以及***的其他功能方面(以及***的各个操作组件)。此外，本文包含的各种附图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应当注意，在本公开的实施例中可以存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

图1是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图100，其中主机命令和主机遥测二者都是在带外发送的。在此图中，示出了运载器110、主机卫星操作中心(SOC)150和托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)160。可以采用各种不同类型的运载器用于运载器110，包括但不限于空中运载器。并且，可以采用各种不同类型的空中运载器用于运载器，包括但不限于卫星、飞行器、无人机(UAV)和太空飞机。

在采用卫星用于运载器100的情况下，应当注意，卫星通常包括计算机控制的***。卫星通常包括总线和有效载荷(例如，主机有效载荷106和/或(一个或更多个)托管有效载荷105)。总线可以包括控制卫星的***(其包括组件)。这些***执行任务，诸如电力生成和控制、热控制、遥测、姿态控制、轨道控制以及其他合适的操作。

卫星的有效载荷为卫星的用户提供功能。有效载荷可以包括天线、转发器和其他合适的设备。例如，关于通信，卫星中的有效载荷可用于提供因特网接入、电话通信、无线电、电视和/或其他类型的通信。应当注意，在一个或更多个实施例中，卫星(即，运载器110)包括多个单独的有效载荷，该多个单独的有效载荷是主机有效载荷106和(一个或更多个)托管有效载荷105。不同的实体可以使用卫星上的不同有效载荷。例如，主机用户(例如，卫星的所有者)可以利用主机有效载荷106，并且主机用户可以将托管有效载荷105租赁给利用托管有效载荷105的托管用户(例如，客户)。

将(一个或更多个)有效载荷(例如，(一个或更多个)托管有效载荷)租赁给(一个或更多个)客户可以增加卫星的用户(例如，主机用户)可以获得的收益。此外，客户可以使用卫星中的总资源的子集，其成本小于客户购买和操作卫星、建造和操作卫星或租赁整个卫星的成本。

在操作期间，主机SOC 150通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令(即，未加密的SOC命令)进行加密，以产生加密的主机命令(即，加密的SOC命令)。主机命令是用于配置由主机SOC 150利用的主机有效载荷106的命令。应当注意，主机COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，主机SOC 150将加密的主机命令发送115到主机地面天线116。然后，主机地面天线116将加密的主机命令发送120到运载器110上的命令天线121。主机地面天线116利用(一个或更多个)带外频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带不同的(一个或更多个)频带)发送120加密的主机命令。然后，运载器110上的命令天线121将加密的主机命令发送122到命令接收器135。

然后，命令接收器135将加密的主机命令发送152到主机通信安全模块162。主机通信安全模块162利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以生成未加密的主机命令。

应当注意，主机通信安全模块162可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块1和通信安全模块2，其中通信安全模块2是在存在通信安全模块1的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，主机通信安全模块162可以包括一个或更多个处理器。

然后，主机通信安全模块162将未加密的主机命令发送170到主机有效载荷106。根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷106。主机有效载荷106的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，主机有效载荷106的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在一个或更多个实施例中，主机有效载荷包括106一个或更多个处理器。

在重新配置主机有效载荷106之后，然后，主机有效载荷天线107(例如，在一个或更多个天线波束108中)将主机用户数据发送到地面上的主机用户天线185。应当注意，在其他实施例中，主机用户天线185可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图1所示在陆地上(例如，位于地面上)。然后，主机通信安全模块162将未加密的主机命令发送171到托管有效载荷105，以根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷105打开或关闭。

此外，应当注意，尽管在图1中，天线波束108被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束108可以包括一个以上的如图1所示的波束(例如，天线波束108可以包括多个波束，并且天线波束108可以包括与如图1中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束108可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，主机有效载荷天线107可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线107可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

主机有效载荷106将未加密的主机遥测(即，未加密的SOC遥测，其是与由主机SOC150利用的主机有效载荷106相关的遥测数据)发送109到主机通信安全模块162。然后，主机通信安全模块162利用主机COMSEC变体对未加密的主机遥测进行加密，以生成加密的主机遥测(即，加密的SOC遥测)。

然后，主机通信安全模块162将加密的主机遥测发送193到遥测发送器194。然后，遥测发送器194将加密的主机遥测发送195到遥测天线196。然后，遥测天线196将加密的主机遥测发送197到主机地面天线116。遥测天线196利用(一个或更多个)带外频带发送197加密的主机遥测。主机地面天线116将加密的主机遥测发送198到主机SOC 150。然后，主机SOC150利用主机COMSEC变体对加密的主机遥测进行解密，以生成未加密的主机遥测。

HOC 160通过利用托管通信安全(COMSEC)变体对未加密的托管命令(即，未加密的HOC命令)进行加密，以产生加密的托管命令(即，加密的HOC命令)。托管命令是用于配置由HOC 160利用的托管有效载荷105的命令。应当注意，托管COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，HOC 160将加密的托管命令发送126到托管网关天线127。然后，托管网关天线127将加密的托管命令发送125到运载器110上的托管有效载荷天线180。托管网关天线127利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送125加密的托管命令。然后，运载器110上的托管有效载荷天线180将加密的托管命令发送182到托管有效载荷105上的处理器183。在一个或更多个实施例中，托管处理器183包括一个或更多个处理器。托管处理器183将加密的托管命令发送184到托管通信安全模块165。托管通信安全模块165利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以生成未加密的托管命令。

应当注意，托管通信安全模块165可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块3和通信安全模块4，其中通信安全模块4是在存在通信安全模块3的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，托管通信安全模块165可以包括一个或更多个处理器。在一些实施例中，托管通信安全模块165和托管处理器183是单独的单元，如图1所示。在其他实施例中，托管通信安全模块165和托管处理器183是单个单元。

然后，托管通信安全模块165将未加密的托管命令发送186到托管处理器183。根据未加密的托管命令，通过托管处理器183重新配置托管有效载荷105。托管有效载荷105的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个的频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，托管有效载荷105的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在重新配置托管有效载荷105之后，然后，托管有效载荷天线180(例如，在一个或更多个天线波束181中)将托管用户数据发送到地面上的托管用户天线190。应当注意，在其他实施例中，托管用户天线190可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图1所示在陆地上(例如，位于地面上)。

此外，应当注意，尽管在图1中，天线波束181被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束181可以包括一个以上的如图1所示的波束(例如，天线波束181可以包括多个波束，并且天线波束181可以包括与如图1中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束181可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，托管有效载荷天线180可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线180可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

托管处理器183将未加密的托管遥测(即，未加密的HOC遥测，其是与由HOC 160利用的托管有效载荷105相关的遥测数据)发送187到托管通信安全模块165。然后，托管通信安全模块165利用托管COMSEC变体对未加密的托管遥测进行加密，以生成加密的托管遥测(即，加密的HOC遥测)。

然后，托管通信安全模块165将加密的托管遥测发送188到托管处理器183。然后，托管处理器183将加密的托管遥测发送189到托管有效载荷天线180。然后，托管有效载荷天线180将加密的托管遥测发送191到托管网关天线127。托管有效载荷天线180利用(一个或更多个)带内频带发送191加密的托管遥测。托管网关天线127将加密的托管遥测发送192到HOC 160。然后，HOC 160利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以生成未加密的托管遥测。

图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带外发送的。在该方法的开始200处，主机卫星操作中心(SOC)通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令进行加密，以产生加密的主机命令202。然后，主机SOC将加密的主机命令发送到主机地面天线204。然后，主机地面天线接收加密的主机命令206。然后，主机地面天线将加密的主机命令发送到运载器上的命令天线208。然后，命令天线接收加密的主机命令210。然后，命令天线将加密的主机命令发送到命令接收器212。然后，命令接收器接收加密的主机命令214。然后，命令接收器将加密的主机命令发送到主机通信安全模块216。

然后，主机通信安全模块接收加密的主机命令218。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令220。然后，主机通信安全模块将未加密的主机命令发送到主机有效载荷和托管有效载荷222。然后，根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭224。然后，主机有效载荷接收未加密的主机命令226。然后，根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷228。然后，主机有效载荷天线将主机用户数据发送到主机用户天线230。然后，主机用户天线接收主机用户数据232。然后，主机有效载荷将未加密的主机有效载荷遥测发送到主机通信安全模块234。

然后，主机通信安全模块接收未加密的主机有效载荷遥测236。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测238。然后，主机通信安全模块将加密的主机有效载荷遥测发送到遥测发送器240。然后，遥测发送器接收加密的主机有效载荷遥测242。然后，遥测发送器将加密的主机有效载荷遥测发送到遥测天线244。然后，遥测天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机地面天线246。然后，主机地面天线接收加密的主机有效载荷遥测248。然后，主机地面天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机SOC 250。然后，主机SOC通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测252。

托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令254。然后，HOC将加密的托管命令发送到托管网关天线256。然后，托管网关天线接收加密的托管命令258。然后，托管网关天线将加密的托管命令发送到运载器上的托管有效载荷天线260。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管命令262。然后，托管有效载荷天线将加密的托管命令发送到托管有效载荷上的托管处理器264。然后，托管处理器接收加密的托管命令266。然后，托管处理器将加密的托管命令发送到托管通信安全模块268。

然后，托管通信安全模块接收加密的托管命令270。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令272。然后，托管通信安全模块将未加密的托管命令发送到托管处理器274。然后，托管处理器接收未加密的托管命令276。然后，托管处理器根据未加密的托管命令重新配置托管有效载荷278。然后，托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线280。然后，托管用户天线接收托管用户数据282。然后，托管处理器将未加密的托管有效载荷遥测发送到托管通信安全模块284。

然后，托管通信安全模块接收未加密的托管有效载荷遥测286。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测288。然后，托管通信安全模块将加密的托管有效载荷遥测发送到托管处理器290。然后，托管处理器接收加密的托管遥测291。然后，托管处理器将加密的托管遥测发送到托管有效载荷天线292。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管遥测293。然后，托管有效载荷天线将加密的托管遥测发送到托管网关天线294。然后，托管网关天线接收加密的托管遥测295。然后，托管网关天线将加密的托管遥测发送到HOC 296。然后，HOC接收加密的托管遥测297。然后，HOC通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测298。然后，该方法结束299。

图3是示出根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图300，其中主机命令是在带外发送的并且主机遥测是在带内发送的。在此图中，示出了运载器310、主机卫星操作中心(SOC)350和托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)360。可以采用各种不同类型的运载器用于运载器310，包括但不限于空中运载器。并且，可以采用各种不同类型的空中运载器用于运载器，包括但不限于卫星、飞行器、无人机(UAV)和太空飞机。

在采用卫星用于运载器310的情况下，应当注意，卫星通常包括计算机控制的***。卫星通常包括总线和有效载荷(例如，主机有效载荷306和/或(一个或更多个)托管有效载荷305)。总线可以包括控制卫星的***(其包括组件)。这些***执行任务，诸如电力生成和控制、热控制、遥测、姿态控制、轨道控制以及其他合适的操作。

卫星的有效载荷为卫星的用户提供功能。有效载荷可以包括天线、转发器和其他合适的设备。例如，关于通信，卫星中的有效载荷可用于提供因特网接入、电话通信、无线电、电视和/或其他类型的通信。应当注意，在一个或更多个实施例中，卫星(即，运载器310)包括多个单独的有效载荷，其是主机有效载荷306和(一个或更多个)托管有效载荷305。不同的实体可以使用卫星上的不同有效载荷。例如，主机用户(例如，卫星的所有者)可以利用主机有效载荷306，并且主机用户可以将托管有效载荷305租赁给利用托管有效载荷305的托管用户(例如，客户)。

将(一个或更多个)有效载荷(例如，(一个或更多个)托管有效载荷)租赁给(一个或更多个)客户可以增加卫星的用户(例如，主机用户)可以获得的收益。此外，客户可以使用卫星中的总资源的子集，其成本小于客户购买和操作卫星、建造和操作卫星或租赁整个卫星的成本。

在操作期间，主机SOC 350通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令(即，未加密的SOC命令)进行加密，以产生加密的主机命令(即，加密的SOC命令)。主机命令是用于配置由主机SOC 350利用的主机有效载荷306的命令。应当注意，主机COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，主机SOC 350将加密的主机命令发送315到主机地面天线316。然后，主机地面天线316将加密的主机命令发送320到运载器310上的命令天线321。主机地面天线316利用(一个或更多个)带外频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带不同的(一个或更多个)频带)发送320加密的主机命令。然后，运载器310上的命令天线321将加密的主机命令发送322到命令接收器335。

然后，命令接收器335将加密的主机命令发送352到主机通信安全模块362。主机通信安全模块362利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以生成未加密的主机命令。

应当注意，主机通信安全模块362可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块1和通信安全模块2，其中通信安全模块2是在存在通信安全模块1的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，主机通信安全模块362可以包括一个或更多个处理器。

然后，主机通信安全模块362将未加密的主机命令发送370到主机有效载荷306。根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷306。主机有效载荷306的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，主机有效载荷306的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在一个或更多个实施例中，主机有效载荷包括306一个或更多个处理器。

在重新配置主机有效载荷306之后，然后，主机有效载荷天线307(例如，在一个或更多个天线波束308中)将主机用户数据发送到地面上的主机用户天线385。应当注意，在其他实施例中，主机用户天线385可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图3所示在陆地上(例如，位于地面上)。然后，主机通信安全模块362将未加密的主机命令发送371到托管有效载荷305，以根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷305打开或关闭。

此外，应当注意，尽管在图3中，天线波束308被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束308可以包括一个以上的如图3所示的波束(例如，天线波束308可以包括多个波束，并且天线波束308可以包括与如图3中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束308可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，主机有效载荷天线307可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线307可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

主机有效载荷306将未加密的主机遥测(即，未加密的SOC遥测，其是与由主机SOC350利用的主机有效载荷306相关的遥测数据)发送309到主机通信安全模块362。然后，主机通信安全模块362利用主机COMSEC变体对未加密的主机遥测进行加密，以生成加密的主机遥测(即，加密的SOC遥测)。

然后，主机通信安全模块362将加密的主机遥测发送393到主机有效载荷306。然后，主机有效载荷306将加密的主机遥测发送322到主机有效载荷天线307。然后，主机有效载荷天线307将加密的主机遥测发送397到SOC地面天线317。主机有效载荷天线307利用(一个或更多个)带内频带发送397加密的主机遥测。应当注意，尽管在图3中，主机SOC 350被描绘为使其SOC地面天线317位于其操作建筑物旁边；但是在其他实施例中，主机SOC 350可以使其SOC地面天线317位于离其操作建筑物非常远的位置(例如，地面天线可以位于与操作建筑物不同的另一个国家)。然后，主机SOC 350利用主机COMSEC变体对加密的主机遥测进行解密，以生成未加密的主机遥测。

HOC 360通过利用托管通信安全(COMSEC)变体对未加密的托管命令(即，未加密的HOC命令)进行加密，以产生加密的托管命令(即，加密的HOC命令)。托管命令是用于配置由HOC 360利用的托管有效载荷305的命令。应当注意，托管COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，HOC 360将加密的托管命令发送326到托管网关天线327。然后，托管网关天线327将加密的托管命令发送325到运载器310上的托管有效载荷天线380。托管网关天线327利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送325加密的托管命令。然后，运载器310上的托管有效载荷天线380将加密的托管命令发送382到托管有效载荷305上的处理器383。在一个或更多个实施例中，托管处理器383包括一个或更多个处理器。托管处理器383将加密的托管命令发送384到托管通信安全模块365。托管通信安全模块365利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以生成未加密的托管命令。

应当注意，托管通信安全模块365可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块3和通信安全模块4，其中通信安全模块4是在存在通信安全模块3的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，托管通信安全模块365可以包括一个或更多个处理器。在一些实施例中，托管通信安全模块365和托管处理器383是单独的单元，如图3所示。在其他实施例中，托管通信安全模块365和托管处理器383是单个单元。

然后，托管通信安全模块365将未加密的托管命令发送386到托管处理器383。托管有效载荷305根据未加密的托管命令通过托管处理器383被重新配置。托管有效载荷305的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，托管有效载荷305的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在重新配置托管有效载荷305之后，然后，托管有效载荷天线380(例如，在一个或更多个天线波束381中)将托管用户数据发送到地面上的托管用户天线390。应当注意，在其他实施例中，托管用户天线390可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图3所示在陆地上(例如，位于地面上)。

此外，应当注意，尽管在图3中，天线波束381被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束381可以包括一个以上的如图3所示的波束(例如，天线波束381可以包括多个波束，并且天线波束381可以包括与如图3中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束381可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，托管有效载荷天线380可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线380可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

托管处理器383将未加密的托管遥测(即，未加密的HOC遥测，其是与由HOC 360利用的托管有效载荷305相关的遥测数据)发送387到托管通信安全模块365。然后，托管通信安全模块365利用托管COMSEC变体对未加密的托管遥测进行加密，以生成加密的托管遥测(即，加密的HOC遥测)。

然后，托管通信安全模块365将加密的托管遥测发送388到托管处理器383。然后，托管处理器383将加密的托管遥测发送389到托管有效载荷天线380。然后，托管有效载荷天线380将加密的托管遥测发送391到托管网关天线327。托管有效载荷天线380利用(一个或更多个)带内频带发送391加密的托管遥测。托管网关天线327将加密的托管遥测发送392到HOC 360。然后，HOC 360利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以生成未加密的托管遥测。

图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令是在带外发送的并且主机遥测是在带内发送的。在该方法的开始400处，主机卫星操作中心(SOC)通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令进行加密，以产生加密的主机命令402。然后，主机SOC将加密的主机命令发送到主机地面天线404。然后，主机地面天线接收加密的主机命令406。然后，主机地面天线将加密的主机命令发送到运载器上的命令天线408。然后，命令天线接收加密的主机命令410。然后，命令天线将加密的主机命令发送到命令接收器412。然后，命令接收器接收加密的主机命令414。然后，命令接收器将加密的主机命令发送到主机通信安全模块416。

然后，主机通信安全模块接收加密的主机命令418。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令420。然后，主机通信安全模块将未加密的主机命令发送到主机有效载荷和托管有效载荷422。然后，根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭424。然后，主机有效载荷接收未加密的主机命令426。然后，根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷428。然后，主机有效载荷天线将主机用户数据发送到主机用户天线430。然后，主机用户天线接收主机用户数据432。然后，主机有效载荷将未加密的主机有效载荷遥测发送到主机通信安全模块434。

然后，主机通信安全模块接收未加密的主机有效载荷遥测436。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测438。然后，主机通信安全模块将加密的主机有效载荷遥测发送到主机有效载荷440。然后，主机有效载荷接收加密的主机有效载荷遥测442。然后，主机有效载荷将加密的主机有效载荷遥测发送到主机有效载荷天线444。然后，主机有效载荷天线将加密的主机有效载荷遥测发送到SOC地面天线446。然后，SOC地面天线接收加密的主机有效载荷遥测448。然后，SOC地面天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机SOC 450。然后，主机SOC通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测452。

托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令454。然后，HOC将加密的托管命令发送到托管网关天线456。然后，托管网关天线接收加密的托管命令458。然后，托管网关天线将加密的托管命令发送到运载器上的托管有效载荷天线460。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管命令462。然后，托管有效载荷天线将加密的托管命令发送到托管有效载荷上的托管处理器464。然后，托管处理器接收加密的托管命令466。然后，托管处理器将加密的托管命令发送到托管通信安全模块468。

然后，托管通信安全模块接收加密的托管命令470。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令472。然后，托管通信安全模块将未加密的托管命令发送到托管处理器474。然后，托管处理器接收未加密的托管命令476。然后，托管处理器根据未加密的托管命令重新配置托管有效载荷478。然后，托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线480。然后，托管用户天线接收托管用户数据482。然后，托管处理器将未加密的托管有效载荷遥测发送到托管通信安全模块484。

然后，托管通信安全模块接收未加密的托管有效载荷遥测486。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测488。然后，托管通信安全模块将加密的托管有效载荷遥测发送到托管处理器490。然后，托管处理器接收加密的托管遥测491。然后，托管处理器将加密的托管遥测发送到托管有效载荷天线492。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管遥测493。然后，托管有效载荷天线将加密的托管遥测发送到托管网关天线494。然后，托管网关天线接收加密的托管遥测495。然后，托管网关天线将加密的托管遥测发送到HOC 496。然后，HOC接收加密的托管遥测497。然后，HOC通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测498。然后，该方法结束499。

图5是示出根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图500，其中主机命令是在带内发送的并且主机遥测是在带外发送的。在此图中，示出了运载器510、主机卫星操作中心(SOC)550和托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)560。可以采用各种不同类型的运载器用于运载器510，包括但不限于空中运载器。并且，可以采用各种不同类型的空中运载器用于运载器，包括但不限于卫星、飞行器、无人机(UAV)和太空飞机。

在采用卫星用于运载器510的情况下，应当注意，卫星通常包括计算机控制的***。卫星通常包括总线和有效载荷(例如，主机有效载荷506和/或(一个或更多个)托管有效载荷505)。总线可以包括控制卫星的***(其包括组件)。这些***执行任务，诸如电力生成和控制、热控制、遥测、姿态控制、轨道控制以及其他合适的操作。

卫星的有效载荷为卫星的用户提供功能。有效载荷可以包括天线、转发器和其他合适的设备。例如，关于通信，卫星中的有效载荷可用于提供因特网接入、电话通信、无线电、电视和/或其他类型的通信。应当注意，在一个或更多个实施例中，卫星(即，运载器510)包括多个单独的有效载荷，其是主机有效载荷506和(一个或更多个)托管有效载荷505。不同的实体可以使用卫星上的不同有效载荷。例如，主机用户(例如，卫星的所有者)可以利用主机有效载荷506，并且主机用户可以将托管有效载荷505租赁给利用托管有效载荷505的托管用户(例如，客户)。

将(一个或更多个)有效载荷(例如，(一个或更多个)托管有效载荷)租赁给(一个或更多个)客户可以增加卫星的用户(例如，主机用户)可以获得的收益。此外，客户可以使用卫星中的总资源的子集，其成本小于客户购买和操作卫星、建造和操作卫星或租赁整个卫星的成本。

在操作期间，主机SOC 550通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令(即，未加密的SOC命令)进行加密，以产生加密的主机命令(即，加密的SOC命令)。主机命令是用于配置由主机SOC 550利用的主机有效载荷506的命令。应当注意，主机COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，SOC地面天线517将加密的主机命令发送520到运载器510上的主机有效载荷天线507。SOC地面天线517利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送520加密的主机命令。应当注意，尽管在图5中，主机SOC550被描绘为使其SOC地面天线517位于其操作建筑物旁边；但是在其他实施例中，主机SOC 550可以使其SOC地面天线517位于离其操作建筑物非常远的位置(例如，地面天线可以位于与操作建筑物不同的另一个国家)。然后，运载器510上的主机有效载荷天线507将加密的主机命令发送522到主机有效载荷506。

然后，主机有效载荷506将加密的主机命令发送552到主机通信安全模块562。主机通信安全模块562利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以生成未加密的主机命令。

应当注意，主机通信安全模块562可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块1和通信安全模块2，其中通信安全模块2是在存在通信安全模块1的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，主机通信安全模块562可以包括一个或更多个处理器。

然后，主机通信安全模块562将未加密的主机命令发送570到主机有效载荷506。根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷506。主机有效载荷506的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，主机有效载荷506的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在一个或更多个实施例中，主机有效载荷包括506一个或更多个处理器。

在重新配置主机有效载荷506之后，然后，主机有效载荷天线507(例如，在一个或更多个天线波束508中)将主机用户数据发送到地面上的主机用户天线585。应当注意，在其他实施例中，主机用户天线585可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图5所示在陆地上(例如，位于地面上)。然后，主机通信安全模块562将未加密的主机命令发送571到托管有效载荷505，以根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷505打开或关闭。

此外，应当注意，尽管在图5中，天线波束508被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束508可以包括一个以上的如图5所示的波束(例如，天线波束508可以包括多个波束，并且天线波束508可以包括与如图5中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束508可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，主机有效载荷天线507可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线507可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

主机有效载荷506将未加密的主机遥测(即，未加密的SOC遥测，其是与由主机SOC550利用的主机有效载荷506相关的遥测数据)发送509到主机通信安全模块562。然后，主机通信安全模块562利用主机COMSEC变体对未加密的主机遥测进行加密，以生成加密的主机遥测(即，加密的SOC遥测)。

然后，主机通信安全模块562将加密的主机遥测发送593到遥测发送器594。然后，遥测发送器594将加密的主机遥测发送595到遥测天线596。然后，遥测天线596将加密的主机遥测发送597到主机地面天线516。遥测天线596利用(一个或更多个)带外频带发送597加密的主机遥测。主机地面天线516将加密的主机遥测发送598到主机SOC 550。然后，主机SOC550利用主机COMSEC变体对加密的主机遥测进行解密，以生成未加密的主机遥测。

HOC 560通过利用托管通信安全(COMSEC)变体对未加密的托管命令(即，未加密的HOC命令)进行加密，以产生加密的托管命令(即，加密的HOC命令)。托管命令是用于配置由HOC 560利用的托管有效载荷505的命令。应当注意，托管COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，HOC 560将加密的托管命令发送526到托管网关天线527。然后，托管网关天线527将加密的托管命令发送525到运载器510上的托管有效载荷天线580。托管网关天线527利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送525加密的托管命令。然后，运载器510上的托管有效载荷天线580将加密的托管命令发送582到托管有效载荷505上的处理器583。在一个或更多个实施例中，托管处理器583包括一个或更多个处理器。托管处理器583将加密的托管命令发送584到托管通信安全模块565。托管通信安全模块565利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以生成未加密的托管命令。

应当注意，托管通信安全模块565可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块3和通信安全模块4，其中通信安全模块4是在存在通信安全模块3的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，托管通信安全模块565可以包括一个或更多个处理器。在一些实施例中，托管通信安全模块565和托管处理器583是单独的单元，如图5所示。在其他实施例中，托管通信安全模块565和托管处理器583是单个单元。

然后，托管通信安全模块565将未加密的托管命令发送586到托管处理器583。托管有效载荷505根据未加密的托管命令通过托管处理器583被重新配置。托管有效载荷505的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，托管有效载荷505的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在重新配置托管有效载荷505之后，然后，托管有效载荷天线580(例如，在一个或更多个天线波束581中)将托管用户数据发送到地面上的托管用户天线590。应当注意，在其他实施例中，托管用户天线590可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图5所示在陆地上(例如，位于地面上)。

此外，应当注意，尽管在图5中，天线波束581被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束581可以包括一个以上的如图5所示的波束(例如，天线波束581可以包括多个波束，并且天线波束581可以包括与如图5中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束581可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，托管有效载荷天线580可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线580可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

托管处理器583将未加密的托管遥测(即，未加密的HOC遥测，其是与由HOC 560利用的托管有效载荷505相关的遥测数据)发送587到托管通信安全模块565。然后，托管通信安全模块565利用托管COMSEC变体对未加密的托管遥测进行加密，以生成加密的托管遥测(即，加密的HOC遥测)。

然后，托管通信安全模块565将加密的托管遥测发送588到托管处理器583。然后，托管处理器583将加密的托管遥测发送589到托管有效载荷天线580。然后，托管有效载荷天线580将加密的托管遥测发送591到托管网关天线527。托管有效载荷天线580利用(一个或更多个)带内频带发送591加密的托管遥测。托管网关天线527将加密的托管遥测发送592到HOC 560。然后，HOC 560利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以生成未加密的托管遥测。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令是在带内发送的并且主机遥测是在带外发送的。在该方法的开始600处，主机卫星操作中心(SOC)通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令进行加密，以产生加密的主机命令602。然后，主机SOC将加密的主机命令发送到SOC地面天线604。然后，SOC地面天线接收加密的主机命令606。然后，SOC地面天线将加密的主机命令发送到运载器上的主机有效载荷天线608。然后，主机有效载荷天线接收加密的主机命令610。然后，主机有效载荷天线将加密的主机命令发送到主机有效载荷612。然后，主机有效载荷接收加密的主机命令614。然后，主机有效载荷将加密的主机命令发送到主机通信安全模块616。

然后，主机通信安全模块接收加密的主机命令618。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令620。然后，主机通信安全模块将未加密的主机命令发送到主机有效载荷和托管有效载荷622。然后，根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭624。然后，主机有效载荷接收未加密的主机命令626。然后，根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷628。然后，主机有效载荷天线将主机用户数据发送到主机用户天线630。然后，主机用户天线接收主机用户数据632。然后，主机有效载荷将未加密的主机有效载荷遥测发送到主机通信安全模块634。

然后，主机通信安全模块接收未加密的主机有效载荷遥测636。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测638。然后，主机通信安全模块将加密的主机有效载荷遥测运送到遥测发送器640。然后，遥测发送器接收加密的主机有效载荷遥测642。然后，遥测发送器将加密的主机有效载荷遥测发送到遥测天线644。然后，遥测天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机地面天线646。然后，主机地面天线接收加密的主机有效载荷遥测648。然后，主机地面天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机SOC 650。然后，主机SOC通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测652。

托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令654。然后，HOC将加密的托管命令发送到托管网关天线656。然后，托管网关天线接收加密的托管命令658。然后，托管网关天线将加密的托管命令发送到运载器上的托管有效载荷天线660。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管命令662。然后，托管有效载荷天线将加密的托管命令发送到托管有效载荷上的托管处理器664。然后，托管处理器接收加密的托管命令666。然后，托管处理器将加密的托管命令发送到托管通信安全模块668。

然后，托管通信安全模块接收加密的托管命令670。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令672。然后，托管通信安全模块将未加密的托管命令发送到托管处理器674。然后，托管处理器接收未加密的托管命令676。然后，托管处理器根据未加密的托管命令重新配置托管有效载荷678。然后，托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线680。然后，托管用户天线接收托管用户数据682。然后，托管处理器将未加密的托管有效载荷遥测发送到托管通信安全模块684。

然后，托管通信安全模块接收未加密的托管有效载荷遥测686。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测688。然后，托管通信安全模块将加密的托管有效载荷遥测发送到托管处理器690。然后，托管处理器接收加密的托管遥测691。然后，托管处理器将加密的托管遥测发送到托管有效载荷天线692。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管遥测693。然后，托管有效载荷天线将加密的托管遥测发送到托管网关天线694。然后，托管网关天线接收加密的托管遥测695。然后，托管网关天线将加密的托管遥测发送到HOC 696。然后，HOC接收加密的托管遥测697。然后，HOC通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测698。然后，该方法结束699。

图7是示出根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开***的示意图700，其中主机命令和主机遥测二者都是在带内发送的。在此图中，示出了运载器710、主机卫星操作中心(SOC)750和托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)760。可以采用各种不同类型的运载器用于运载器710，包括但不限于空中运载器。并且，可以采用各种不同类型的空中运载器用于运载器，包括但不限于卫星、飞行器、无人机(UAV)和太空飞机。

在采用卫星用于运载器710的情况下，应当注意，卫星通常包括计算机控制的***。卫星通常包括总线和有效载荷(例如，主机有效载荷706和/或(一个或更多个)托管有效载荷705)。总线可以包括控制卫星的***(其包括组件)。这些***执行任务，诸如电力生成和控制、热控制、遥测、姿态控制、轨道控制以及其他合适的操作。

卫星的有效载荷为卫星的用户提供功能。有效载荷可以包括天线、转发器和其他合适的设备。例如，关于通信，卫星中的有效载荷可用于提供因特网接入、电话通信、无线电、电视和/或其他类型的通信。应当注意，在一个或更多个实施例中，卫星(即，运载器710)包括多个单独的有效载荷，其是主机有效载荷706和(一个或更多个)托管有效载荷705。不同的实体可以使用卫星上的不同有效载荷。例如，主机用户(例如，卫星的所有者)可以利用主机有效载荷706，并且主机用户可以将托管有效载荷705租赁给利用托管有效载荷705的托管用户(例如，客户)。

将(一个或更多个)有效载荷(例如，(一个或更多个)托管有效载荷)租赁给(一个或更多个)客户可以增加卫星的用户(例如，主机用户)可以获得的收益。此外，客户可以使用卫星中的总资源的子集，其成本小于客户购买和操作卫星、建造和操作卫星或租赁整个卫星的成本。

在操作期间，主机SOC 750通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令(即，未加密的SOC命令)进行加密，以产生加密的主机命令(即，加密的SOC命令)。主机命令是用于配置由主机SOC 750利用的主机有效载荷706的命令。应当注意，主机COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，主机SOC 750将加密的主机命令发送715到主机地面天线716。主机地面天线716将加密的主机命令发送720到运载器710上的主机有效载荷天线707。主机地面天线716利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送720加密的主机命令。应该注意，尽管在图7中，主机SOC 750被描绘为使主机地面天线716位于其操作建筑物旁边；但是在其他实施例中，主机SOC 750可以使主机地面天线716位于离其操作建筑物非常远的位置(例如，地面天线可以位于与操作建筑物不同的另一个国家)。然后，运载器710上的主机有效载荷天线707将加密的主机命令发送722到主机有效载荷706。

然后，主机有效载荷706将加密的主机命令发送752到主机通信安全模块762。主机通信安全模块762利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以生成未加密的主机命令。

应当注意，主机通信安全模块762可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块1和通信安全模块2，其中通信安全模块2是在存在通信安全模块1的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，主机通信安全模块762可以包括一个或更多个处理器。

然后，主机通信安全模块762将未加密的主机命令发送770到主机有效载荷706。根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷706。主机有效载荷706的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，主机有效载荷706的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在一个或更多个实施例中，主机有效载荷包括706一个或更多个处理器。

在重新配置主机有效载荷706之后，然后，主机有效载荷天线707(例如，在一个或更多个天线波束708中)将主机用户数据发送到地面上的主机用户天线785。应当注意，在其他实施例中，主机用户天线785可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图7所示在陆地上(例如，位于地面上)。然后，主机通信安全模块762将未加密的主机命令发送771到托管有效载荷705，以根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷705打开或关闭。

此外，应当注意，尽管在图7中，天线波束708被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束708可以包括一个以上的如图7所示的波束(例如，天线波束708可以包括多个波束，并且天线波束708可以包括与如图7中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束708可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，主机有效载荷天线707可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线707可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

主机有效载荷706将未加密的主机遥测(即，未加密的SOC遥测，其是与由主机SOC750利用的主机有效载荷706相关的遥测数据)发送709到主机通信安全模块762。然后，主机通信安全模块762利用主机COMSEC变体对未加密的主机遥测进行加密，以生成加密的主机遥测(即，加密的SOC遥测)。

然后，主机通信安全模块762将加密的主机遥测发送793到主机有效载荷706。然后，主机有效载荷706将加密的主机遥测发送723到主机有效载荷天线707。然后，主机有效载荷天线707将加密的主机遥测发送797到主机地面天线716。主机有效载荷天线707利用(一个或更多个)带内频带发送797加密的主机遥测。主机地面天线716将加密的主机遥测发送798到主机SOC 750。然后，主机SOC 750利用主机COMSEC变体对加密的主机遥测进行解密，以生成未加密的主机遥测。

HOC 760通过利用托管通信安全(COMSEC)变体对未加密的托管命令(即，未加密的HOC命令)进行加密，以产生加密的托管命令(即，加密的HOC命令)。托管命令是用于配置由HOC 760利用的托管有效载荷705的命令。应当注意，托管COMSEC变体可以包括至少一个加密密钥和/或至少一个算法(例如，类型1加密算法或类型2加密算法)。

然后，HOC 760将加密的托管命令发送726到托管网关天线727。然后，托管网关天线727将加密的托管命令发送725到运载器710上的托管有效载荷天线780。托管网关天线727利用(一个或更多个)带内频带(即，与用于发送有效载荷数据的(一个或更多个)频带相同的(一个或更多个)频带)发送725加密的托管命令。然后，运载器710上的托管有效载荷天线780将加密的托管命令发送782到托管有效载荷705上的处理器783。在一个或更多个实施例中，托管处理器783包括一个或更多个处理器。托管处理器783将加密的托管命令发送784到托管通信安全模块765。托管通信安全模块765利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以生成未加密的托管命令。

应当注意，托管通信安全模块765可以包括一个或更多个通信安全模块(例如，通信安全模块3和通信安全模块4，其中通信安全模块4是在存在通信安全模块3的故障时所利用的冗余通信安全模块)，其中额外的通信安全模块是在存在通信安全模块故障时所利用的冗余通信安全模块。此外，托管通信安全模块765可以包括一个或更多个处理器。在一些实施例中，托管通信安全模块765和托管处理器783是单独的单元，如图7所示。在其他实施例中，托管通信安全模块765和托管处理器783是单个单元。

然后，托管通信安全模块765将未加密的托管命令发送786到托管处理器783。托管有效载荷705根据未加密的托管命令通过托管处理器783被重新配置。托管有效载荷705的重新配置可以包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。附加地，托管有效载荷705的重新配置可以包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。在重新配置托管有效载荷705之后，然后，托管有效载荷天线780(例如，在一个或更多个天线波束781中)将托管用户数据发送到地面上的托管用户天线790。应当注意，在其他实施例中，托管用户天线170可以在空中(例如，位于飞行器或卫星上)或在海上(例如，位于船上)而不是如图7所示在陆地上(例如，位于地面上)。

此外，应当注意，尽管在图7中，天线波束781被显示为包括单个圆形点波束；但是在其他实施例中，天线波束781可以包括一个以上的如图7所示的波束(例如，天线波束781可以包括多个波束，并且天线波束781可以包括与如图7中所示的圆形点波束相比形状不同的波束(例如，天线波束781可以包括椭圆波束和/或各种不同的形状的成形波束)。

应当注意，在一个或更多个实施例中，托管有效载荷天线780可以包括一个或更多个碟式反射器，包括但不限于抛物面反射器和/或成形反射器。在一些实施例中，主机有效载荷天线780可以包括一个或更多个多馈天线阵列。

托管处理器783将未加密的托管遥测(即，未加密的HOC遥测，其是与由HOC 760利用的托管有效载荷705相关的遥测数据)发送787到托管通信安全模块765。然后，托管通信安全模块765利用托管COMSEC变体对未加密的托管遥测进行加密，以生成加密的托管遥测(即，加密的HOC遥测)。

然后，托管通信安全模块765将加密的托管遥测发送788到托管处理器783。然后，托管处理器783将加密的托管遥测发送789到托管有效载荷天线780。然后，托管有效载荷天线780将加密的托管遥测发送791到托管网关天线727。托管有效载荷天线780利用(一个或更多个)带内频带发送791加密的托管遥测。托管网关天线727将加密的托管遥测发送792到HOC 760。然后，HOC 760利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以生成未加密的托管遥测。

图8A、图8B、图8C、图8D、图8E和图8F一起示出了根据本公开的至少一个实施例的用于安全的独立托管有效载荷操作的所公开方法的流程图，其中主机命令和主机遥测二者都是在带内发送的。在该方法的开始800处，主机卫星操作中心(SOC)通过利用主机通信安全(COMSEC)变体对未加密的主机命令进行加密，以产生加密的主机命令802。然后，主机SOC将加密的主机命令发送到主机地面天线804。然后，主机地面天线接收加密的主机命令806。然后，主机地面天线将加密的主机命令发送到运载器上的主机有效载荷天线808。然后，主机有效载荷天线接收加密的主机命令810。然后，主机有效载荷天线将加密的主机命令发送到主机有效载荷812。然后，主机有效载荷接收加密的主机命令814。然后，主机有效载荷将加密的主机命令发送到主机通信安全模块816。

然后，主机通信安全模块接收加密的主机命令818。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令820。然后，主机通信安全模块将未加密的主机命令发送到主机有效载荷和托管有效载荷822。然后，根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷打开或关闭824。然后，主机有效载荷接收未加密的主机命令826。然后，根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷828。然后，主机有效载荷天线将主机用户数据发送到主机用户天线830。然后，主机用户天线接收主机用户数据832。然后，主机有效载荷将未加密的主机有效载荷遥测发送到主机通信安全模块834。

然后，主机通信安全模块接收未加密的主机有效载荷遥测836。然后，主机通信安全模块通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测838。然后，主机通信安全模块将加密的主机有效载荷遥测发送到主机有效载荷840。然后，主机有效载荷接收加密的主机有效载荷遥测842。然后，主机有效载荷将加密的主机有效载荷遥测发送到主机有效载荷天线844。然后，主机有效载荷天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机地面天线846。然后，主机地面天线接收加密的主机有效载荷遥测848。然后，主机地面天线将加密的主机有效载荷遥测发送到主机SOC850。然后，主机SOC通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测852。

托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令854。然后，HOC将加密的托管命令发送到托管网关天线856。然后，托管网关天线接收加密的托管命令858。然后，托管网关天线将加密的托管命令发送到运载器上的托管有效载荷天线860。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管命令862。然后，托管有效载荷天线将加密的托管命令发送到托管有效载荷上的托管处理器864。然后，托管处理器接收加密的托管命令866。然后，托管处理器将加密的托管命令发送到托管通信安全模块868。

然后，托管通信安全模块接收加密的托管命令870。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令872。然后，托管通信安全模块将未加密的托管命令发送到托管处理器874。然后，托管处理器接收未加密的托管命令876。然后，托管处理器根据未加密的托管命令被重新配置托管有效载荷878。然后，托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线880。然后，托管用户天线接收托管用户数据882。然后，托管处理器将未加密的托管有效载荷遥测发送到托管通信安全模块884。

然后，托管通信安全模块接收未加密的托管有效载荷遥测886。然后，托管通信安全模块通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测888。然后，托管通信安全模块将加密的托管有效载荷遥测发送到托管处理器890。然后，托管处理器接收加密的托管遥测891。然后，托管处理器将加密的托管遥测发送到托管有效载荷天线892。然后，托管有效载荷天线接收加密的托管遥测893。然后，托管有效载荷天线将加密的托管遥测发送到托管网关天线894。然后，托管网关天线接收加密的托管遥测895。然后，托管网关天线将加密的托管遥测发送到HOC 896。然后，HOC接收加密的托管遥测897。然后，HOC通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测898。然后，该方法结束899。

根据本公开的创造性主题的说明性、非排他性的示例在以下列举的实施例中被描述：

A1.一种用于有效载荷操作的方法，该方法包括：

通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密；

通过运载器上的命令接收器接收加密的主机命令；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令；

根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷为打开或关闭中的至少一个；

根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷；

通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测；

通过遥测发送器发送加密的主机有效载荷遥测；

通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测；

通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)，通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生加密的托管命令；

通过HOC发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密；

通过运载器上的托管有效载荷天线接收加密的托管命令；

通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令；

根据未加密的托管命令，通过托管有效载荷上的托管处理器重新配置托管有效载荷；

通过托管有效载荷天线将托管用户数据发送到托管用户天线；

通过托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测；

通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测；以及

通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

A2.根据实施例A1所述的方法，其中托管处理器包括作为单个单元的托管通信安全模块。

A3.根据实施例A1所述的方法，其中托管通信安全模块和托管处理器是两个单独的单元。

A4.根据实施例A1所述的方法，其中托管处理器包括至少一个处理器。

A5.根据实施例A1所述的方法，其中主机有效载荷包括至少一个处理器。

A6.根据实施例A1所述的方法，其中主机通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。

A7.根据实施例A6所述的方法，其中通信安全模块中的至少一个是冗余通信安全模块。

A8.根据实施例A1所述的方法，其中托管通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。

A9.根据实施例A8所述的方法，其中通信安全模块中的至少一个是冗余通信安全模块。

A10.根据实施例A1所述的方法，其中主机有效载荷天线和托管有效载荷天线各自都包括至少一个射频(RF)天线。

A11.根据实施例A10所述的方法，其中RF天线是反射器天线。

A12.根据实施例A10所述的方法，其中RF天线是多馈阵列天线。

A13.根据实施例A1所述的方法，其中主机有效载荷或托管有效载荷中的至少一个的重新配置包括调整以下项中的至少一个：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率(EIRP)、转发器信道或波束转向。

A14.根据实施例A1所述的方法，其中主机有效载荷的重新配置包括重新配置以下项中的至少一个：主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

A15.根据实施例A1所述的方法，其中托管有效载荷的重新配置包括重新配置以下项中的至少一个：托管有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

A16.根据实施例A1所述的方法，其中运载器是空中运载器。

A17.根据实施例A16所述的方法，其中空中运载器是卫星、飞行器、无人机(UAV)或太空飞机中的一种。

B1.一种用于有效载荷操作的方法，该方法包括：

通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密；

通过运载器上的命令接收器接收加密的主机命令；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令；

根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷为打开或关闭中的至少一个；

根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷；

通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测；

通过主机有效载荷天线发送加密的主机有效载荷遥测；

通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测；

通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密；

通过运载器上的托管有效载荷天线接收加密的托管命令；

通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令；

根据未加密的托管命令，通过托管有效载荷上的托管处理器重新配置托管有效载荷；

通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线；

通过托管通信安全模块，利用托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测；

通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测；以及

通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

C1.一种用于有效载荷操作的方法，该方法包括：

通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密；

通过运载器上的主机有效载荷天线接收加密的主机命令；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令；

根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷为打开或关闭中的至少一个；

根据未加密的主机命令，重新配置主机有效载荷；

通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测；

通过遥测发送器发送加密的主机有效载荷遥测；

通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测；

通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密；

通过运载器上的托管有效载荷天线接收加密的托管命令；

通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令；

根据未加密的托管命令，通过托管有效载荷上的托管处理器重新配置托管有效载荷；

通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线；

通过托管通信安全模块对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测；

通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测；以及

通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

D1.一种用于有效载荷操作的方法，该方法包括：

通过主机卫星操作中心(SOC)发送加密的主机命令，其中利用主机通信安全(COMSEC)变体对加密的主机命令进行加密；

通过运载器上的主机有效载荷天线接收加密的主机命令；

通过主机通信安全模块，通过利用主机COMSEC变体对加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令；

根据未加密的主机命令，命令托管有效载荷为打开或关闭中的至少一个；

根据未加密的主机命令重新配置主机有效载荷；

通过主机有效载荷天线，将主机用户数据发送到主机用户天线；

通过主机通信安全模块，利用主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测；

通过主机有效载荷天线发送加密的主机有效载荷遥测；

通过主机SOC，通过利用主机COMSEC变体对主机有效载荷遥测进行解密，以产生未加密的主机有效载荷遥测；

通过托管有效载荷(HoP)操作中心(HOC)发送加密的托管命令，其中利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行加密；

通过运载器上的托管有效载荷天线接收加密的托管命令；

通过托管有效载荷上的托管通信安全模块，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令；

根据未加密的托管命令，通过托管有效载荷上的托管处理器重新配置托管有效载荷；

通过托管有效载荷天线，将托管用户数据发送到托管用户天线；

通过托管通信安全模块对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测；

通过托管有效载荷天线发送加密的托管遥测；以及

通过HOC，通过利用托管COMSEC变体对加密的托管遥测进行解密，以产生未加密的托管遥测。

尽管已经示出和描述了特定实施例，但是应当理解，上述讨论并不旨在限制这些实施例的范围。虽然本文已经公开和描述了本发明的许多方面的实施例和变型，但是提供这样的公开仅是为了解释和说明的目的。因此，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

在上述方法指示某些事件以某种顺序发生的情况下，受益于本公开的本领域普通技术人员将认识到可以修改排序并且这些修改符合本公开的变型。另外，在可能的情况下，可以在并行处理中同时执行以及按顺序执行部分方法。另外，可以执行方法的更多部分或更少部分。

因此，实施例旨在举例说明可以落入权利要求的范围内的替代、修改和等同物。

尽管本文已经公开了某些说明性实施例和方法，但是从前述公开可以明显看出，本领域技术人员可以在不脱离所公开的技术的真实精神和范围的情况下对这些实施例和方法进行变化和修改。存在所公开的技术的许多其他示例，每个示例仅在细节方面与其他示例不同。因此，所公开的技术旨在仅限于所附权利要求和适用法律的规则和原则所要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于有效载荷操作的***，所述***包括：

运载器上的命令接收器，其接收加密的主机命令，其中通过主机卫星操作中心即主机SOC利用主机通信安全变体即主机COMSEC变体对未加密的主机命令进行加密，以产生所述加密的主机命令；

主机通信安全模块，其通过利用所述主机COMSEC变体对所述加密的主机命令进行解密，以产生未加密的主机命令，并且将所述未加密的主机命令发送到托管有效载荷和主机有效载荷；

所述托管有效载荷，其经配置以根据所述未加密的主机命令，被命令为打开或关闭中的至少一个；

所述主机有效载荷，其根据所述未加密的主机命令被重新配置，其中所述主机有效载荷和所述托管有效载荷彼此分开；

主机有效载荷天线，其将主机用户数据发送到主机用户天线；

所述主机通信安全模块，其通过利用所述主机COMSEC变体对未加密的主机有效载荷遥测进行加密，以产生加密的主机有效载荷遥测；

遥测发送器，其发送所述加密的主机有效载荷遥测，其中所述主机SOC通过利用所述主机COMSEC变体对所述加密的主机有效载荷遥测进行解密，以产生所述未加密的主机有效载荷遥测；

所述运载器上的托管有效载荷天线，其接收加密的托管命令，其中利用至少一个带内频带发送所述加密的托管命令，其中托管有效载荷操作中心即HoP HOC通过利用托管COMSEC变体对未加密的托管命令进行加密，以产生所述加密的托管命令；

所述托管有效载荷上的托管通信安全模块，其通过利用所述托管COMSEC变体对所述加密的托管命令进行解密，以产生未加密的托管命令；

所述托管有效载荷上的托管处理器，其根据所述未加密的托管命令重新配置所述托管有效载荷，其中所述托管有效载荷包括所述托管通信安全模块和所述托管处理器；

所述托管有效载荷天线，其利用所述至少一个带内频带中的至少一个将托管用户数据发送到托管用户天线；

所述托管通信安全模块，其通过利用所述托管COMSEC变体对未加密的托管有效载荷遥测进行加密，以产生加密的托管有效载荷遥测；以及

所述托管有效载荷天线，其利用所述至少一个带内频带中的至少一个发送所述加密的托管有效载荷遥测；

其中所述HOC通过利用所述托管COMSEC变体对所述加密的托管有效载荷遥测进行解密，以产生所述未加密的托管有效载荷遥测。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述托管处理器包括作为单个单元的所述托管通信安全模块。

3.根据权利要求1所述的***，其中所述托管通信安全模块和所述托管处理器是两个单独的单元。

4.根据权利要求1所述的***，其中所述托管处理器包括至少一个处理器。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述主机有效载荷包括至少一个处理器。

6.根据权利要求1所述的***，其中所述主机通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。

7.根据权利要求1所述的***，其中所述托管通信安全模块包括一个以上的通信安全模块。

8.根据权利要求1所述的***，其中所述主机有效载荷天线和所述托管有效载荷天线各自都包括至少一个射频天线即至少一个RF天线。

9.根据权利要求8所述的***，其中所述RF天线是反射器天线或多馈阵列天线中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的***，其中所述主机有效载荷或所述托管有效载荷中的至少一个通过调整以下项中的至少一个而被重新配置：转发器功率、转发器频谱监测、转发器连接、转发器增益设置、转发器限制器设置、转发器自动电平控制设置、转发器相位设置、内部增益生成、至少一个波束的带宽、所述至少一个波束中的至少一个的至少一个频带、转发器波束成形设置、所述至少一个波束中的至少一个的有效各向同性辐射功率即EIRP、转发器信道或波束转向。

11.根据权利要求1所述的***，其中所述主机有效载荷通过重新配置以下项中的至少一个而被重新配置：所述主机有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

12.根据权利要求1所述的***，其中所述托管有效载荷通过重新配置以下项中的至少一个而被重新配置：所述托管有效载荷天线、至少一个模数转换器、至少一个数模转换器、至少一个波束成形器、至少一个数字信道化器、至少一个解调器、至少一个调制器、至少一个数字开关矩阵、至少一个数字组合器或至少一个模拟开关矩阵。

13.根据权利要求1所述的***，其中所述运载器是空中运载器。

14.根据权利要求13所述的***，其中所述空中运载器是卫星、飞行器、无人机即UAV或太空飞机中的一种。

15.一种用于有效载荷操作的方法，所述方法包括实施根据权利要求1-14中的任一项所述的***。

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