Nimbus Recon 在 TAK 中的应用:Cursor-on-Target 跟踪、RTSP 视频和航路点控制
Fadron 公司的远程垂直起降 (VTOL) ISR 无人机 Nimbus Recon 在 TAK 内部运行。它将其位置、状态和任务数据作为 Cursor-on-Target (CoT,目标光标) 消息发布,通过 RTSP 流传输 H.264 或 H.265 视频,并接受从 TAK 发送的航路点和轨道指令。ATAK 或 WinTAK 中的操作员将飞机视为共享地图上的实时跟踪目标,打开其视频,并在不离开应用程序的情况下重新分配任务。我们在您自己的网络上验证集成。
本指南适用于集成商、主承包商和采购团队,他们需要了解“ATAK 兼容”在实践中意味着什么:协议传输什么、您的用户运行哪个 TAK 版本以及哪个无线电链路传输哪些数据。
TAK 是什么以及谁使用它
TAK,即团队态势感知工具包 (Team Awareness Kit),是美国政府拥有的一种地理空间态势感知平台。它作为 Android 上的 ATAK、iOS 上的 iTAK 和 Windows 上的 WinTAK 运行,TAK Server 连接跨网络的团队。TAK 是根据 美国特种作战司令部的一份作战任务需求声明,与最终用户共同开发的,此后执法部门、消防和紧急服务部门以及商业用户也采用了它。该基础软件可 从美国政府免费获取。
对于集成商来说,这种覆盖范围是关键。当客户的士兵、边境警察或民防团队已经共享 TAK 地图时,一架支持 TAK 的无人机就会出现在他们已经信任的屏幕上。无需学习第二个界面,也无需通过无线电中继位置。
Cursor-on-Target 的通俗解释
Cursor-on-Target 是由 MITRE 最初定义的 XML 消息格式,TAK 用来共享正在发生什么、在哪里以及何时发生的信息。CoT 模式发布在开放的 ATAK-CIV 存储库中。每条消息都是一个包含三个部分的事件:
- 事件: 唯一 ID、一个类型代码(例如用于友机空域跟踪的
a-f-A)、发送时间以及跟踪目标从地图上消失的过期时间。 - 点: 纬度、经度、高于椭球体的高度以及定位的圆形和线性误差。
- 详细信息: 其他所有信息,包括呼号、速度、航向以及传感器的方位角、仰角、视场和范围。
过期时间发挥着默默但重要的作用。当飞机停止报告时,其跟踪目标会从地图上逐渐消失,这样就不会有人根据旧位置采取行动。传感器字段是让 TAK 客户端绘制摄像头正在查看位置的关键。TAK 以 XML 或 Protobuf 格式传输 CoT,并且两者都到达同一张地图。
无人机向 TAK 发送什么,以及 TAK 返回什么
TAK 网络中的无人机有四项要共享的内容和一项要接收的内容:
- 位置和状态: 飞机作为移动跟踪目标,包含高度、航向和速度,并在飞行中更新。
- 传感器覆盖范围: 摄像头指向何处以及在地面上覆盖什么,这样团队负责人可以在打开视频之前看到无人机看到的内容。
- 视频: CoT 不传输像素。视频作为单独的流传输,通常是 RTSP,TAK 客户端通过其地址打开。
- 任务数据: 计划航线,这样地图上的每个人都知道飞机接下来要去哪里。
- 返回指令: 从 TAK 发送的航路点和轨道指令,这样发现目标的人就可以将飞机引导到目标上方。
集成商通常将其描述为三个集成级别,与 ATAK 的 UAS Tool 插件使用的分级方式相同。在第一级,TAK 用户可以看到无人机的位置和视频。在第二级,他们还可以操控传感器。在第三级,TAK 向飞机本身发送新任务。每个级别都将更多的任务交到离任务最近的人手中。
Nimbus Recon 在 TAK 中的作用
Nimbus Recon 将其位置、状态和任务数据作为 CoT 发布,因此它在 TAK 地图上显示为与其支持人员并行的实时空中跟踪目标。它从其光电/红外 (EO/IR) 云台(其中包括用于夜间作业的热像仪)流传输 H.264 或 H.265 视频,通过 RTSP 传输,ATAK 和 WinTAK 像打开任何其他视频流一样打开它。并且它接受来自 TAK 的航路点和轨道指令,这使得集成达到了回报丰厚的水平:看到山脊线上有移动的巡逻队负责人可以从同一屏幕发送指令让飞机绕其盘旋。
这些消息背后的飞机是一架 4+1 复合翼无人机:它可以在小块空地上垂直起降,并以固定翼模式执行巡逻任务,飞行航程可达 300 公里。即使在 GPS 受到干扰或欺骗的情况下,它也能昼夜持续导航,我们的文章 NDAA 合规性、GNSS 拒止导航和加密链路 对此进行了全面介绍。完整规格可在 Nimbus 页面 上查阅。
哪个无线电链路传输什么
CoT 数据量小,而视频数据量大,因此,良好的集成会将每种数据放在适合它的链路上。Nimbus Recon 携带多种载体:
- 用于视频和 C2 的 网状 IP 无线电。飞机作为另一个节点加入地面网状网络,因此 CoT 和 RTSP 可以到达同一 IP 网络上的 TAK 设备。
- 具有消息签名和 AES-256 链路加密的 C2 和遥测无线电,传输距离可达 100 公里。
- 用于超视距低速率遥测和 C2 的 Iridium SATCOM:足以了解飞机位置并向其发送新指令,适用于短消息而非视频。
- 根据要求提供 LTE 和 5G 蜂窝网络,在有网络覆盖的区域。
实际上,视频和丰富的 TAK 画面通过网状网络传输,而当飞机飞出网状网络和无线电视距之外时,卫星保持指令畅通。
TAK-CIV、TAK-GOV 和 TAK-MIL:您的用户运行哪个版本
TAK 有三个产品线,tak.gov 规定了谁可以使用每个版本:
- TAK-CIV 是公开的。ATAK-CIV 在 GitHub 和 Google Play 上开源,并被归类为 EAR99 出口管制。
- TAK-GOV 用于合法的政府目的。外国政府用户可以通过直接商业销售 (Direct Commercial Sales) 从持有 tak.gov 上美国人员访问权限的商业组织获取。
- TAK-MIL 仅限于美国政府军事用途。盟军通过对外军事销售 (Foreign Military Sales) 这一政府间项目获取 TAK。
访问 tak.gov 的开发工具遵循相同的原则。非美国开发商作为 FMS 接收方或根据美国政府合同的外国公司获得访问权限,而用于签署插件的第三方渠道对不在被拒绝方名单上的任何人开放。对于加拿大、意大利、智利或欧盟联盟的项目,有益的结果是 CoT 格式和 RTSP 视频在这三个产品线中是共通的,因此在消息和流级别的集成可以在它们之间很好地进行。
在您的网络上集成
每个 Nimbus Recon 集成都以在客户自己的网络上进行验证而告终,因为 TAK 画面必须在那里保持稳定。需要解决的问题是实际的。网络是点对点运行还是通过 TAK Server 运行?哪个多播组或服务器连接传输 CoT?每个终端用户设备都能访问 RTSP 地址吗?该单位使用哪些呼号和类型约定?哪个站点对飞机拥有指挥权?一旦解决这些问题,飞机就会像地图上所有其他受信任的跟踪目标一样运行。
买家常见问题
Nimbus Recon 是否兼容 ATAK?
是的。Nimbus Recon 将其位置、状态和任务数据作为 Cursor-on-Target 发布,通过 RTSP 流传输 H.264 或 H.265 视频,并接受来自 TAK 的航路点和轨道指令。同一网络上的 ATAK 和 WinTAK 用户将其视为实时空中跟踪目标。
它需要 TAK Server 吗?
这取决于您的网络。TAK 可以点对点运行,也可以通过 TAK Server 运行,作为集成的一部分,我们会在您运行的架构上验证 Nimbus Recon。
哪个链路传输视频?
网状 IP 无线电将视频和 C2 传输到地面网络,可根据要求提供 LTE 和 5G。Iridium SATCOM 传输超视距低速率遥测和 C2。
我们能多快收到飞机?
交货期为 10 周。Nimbus Recon 在欧盟和北约成员国保加利亚制造,并提供符合 NDAA 标准的配置。关于欧洲项目如何资助此类采购,请参阅我们的 SAFE、EDF 和购买欧洲无人机 指南。
在您的 TAK 网络上查看 Nimbus Recon
评估集成的最快方法是观察飞机出现在您自己的地图上。请求 Nimbus Recon 数据表或在您自己的地点进行演示飞行,或在 Nimbus 页面 上比较配置。如果您的作业区域位于山区,请阅读 Nimbus Recon 如何应对 4,000 米高空、寒冷和风 的文章。