# 战场探索系统功能模块详细规格说明

## 系统概述

BattlefieldExplorationSystem是一个基于Qt 5.15 C++的综合性战场情报与探索系统，通过无人机(UAV)和地面机器人(机器狗)的协同工作，实现实时战场侦察、敌情检测和战术情报收集。

## 功能模块详细规格

### 1. 设备管理模块 🤖

#### 1.1 设备注册功能
**功能描述**: 支持无人机和机器狗的统一注册管理

**核心功能**:
- **设备添加**: 
  - 设备名称自定义 (如: "侦察无人机-01", "巡逻机器狗-Alpha")
  - IP地址配置 (支持IPv4格式验证)
  - GPS坐标设置 (经纬度精确到6位小数)
  - 设备类型自动识别 (UAV/机器狗)

**数据字段**:
```
- 设备ID: 唯一标识符
- 设备名称: 用户自定义名称
- 设备类型: 'uav' | 'dog'
- IP地址: 网络通信地址
- 通信端口: 默认端口配置
- 经度: GPS坐标 (longitude)
- 纬度: GPS坐标 (latitude)
- 创建时间: 注册时间戳
```

#### 1.2 设备库存管理
**功能描述**: 统一管理和展示所有已注册的无人设备

**核心功能**:
- **设备列表**: 表格形式展示所有设备信息
- **设备筛选**: 按类型、状态、名称等条件筛选
- **设备编辑**: 修改设备配置信息
- **设备删除**: 安全删除不再使用的设备
- **批量操作**: 支持批量设备管理

#### 1.3 设备状态监控
**功能描述**: 实时监控设备连接状态和工作状态

**监控指标**:
- **连接状态**: 在线/离线/工作中/错误
- **信号强度**: 0-100% 信号质量指示
- **电池电量**: 0-100% 电量显示
- **最后心跳**: 最近通信时间
- **固件版本**: 设备固件信息

### 2. 地图显示模块 🗺️

#### 2.1 校园地图集成
**功能描述**: 基于当前学校位置的高精度地图显示

**技术实现**:
- **地图服务**: 集成高德地图(AMap) API
- **地图类型**: 卫星图、标准地图、混合模式
- **缩放控制**: 支持多级缩放 (1:500 到 1:50000)
- **地图标注**: 支持自定义标记和标注

#### 2.2 设备位置显示
**功能描述**: 在地图上实时显示所有设备的当前位置

**显示特性**:
- **设备图标**: UAV和机器狗使用不同图标
- **状态颜色**: 绿色(在线)、黄色(警告)、红色(离线)、蓝色(工作中)
- **轨迹显示**: 显示设备移动历史轨迹
- **位置精度**: 支持米级定位精度

#### 2.3 地理可视化
**功能描述**: 基于坐标的战术态势感知

**可视化元素**:
- **兴趣区域**: 标记重要区域和目标点
- **探索范围**: 显示已探索和未探索区域
- **安全区域**: 标记友军控制区域
- **威胁区域**: 标记敌军活动区域

### 3. 战场探索模块 🎯

#### 3.1 机器狗探索能力

##### 3.1.1 自主建图 (SLAM)
**功能描述**: 同时定位与地图构建技术

**技术特性**:
- **实时建图**: 边移动边构建环境地图
- **障碍物识别**: 自动识别和标记障碍物
- **地形分析**: 分析地形特征和通行性
- **地图精度**: 厘米级精度地图构建
- **地图格式**: 栅格地图和矢量地图支持

##### 3.1.2 导航避障
**功能描述**: 智能路径规划和碰撞避免

**导航特性**:
- **路径规划**: A*算法和动态路径规划
- **实时避障**: 激光雷达和视觉传感器融合
- **动态重规划**: 遇到新障碍物时重新规划路径
- **安全距离**: 可配置的安全距离参数
- **地形适应**: 适应不同地形的移动策略

#### 3.2 无人机侦察能力

##### 3.2.1 实时照片传输
**功能描述**: 高质量图像的实时传输

**传输特性**:
- **图像质量**: 1080p高清图像传输
- **传输协议**: 基于UDP的低延迟传输
- **压缩算法**: H.264/H.265编码压缩
- **传输速率**: 10-30帧/秒可调
- **存储功能**: 本地图像存储和回放

##### 3.2.2 人物识别与敌情标注
**功能描述**: AI驱动的人员检测和敌军识别

**AI功能**:
- **人员检测**: 基于深度学习的人员识别
- **身份识别**: 友军/敌军/平民身份判断
- **位置计算**: 根据无人机位置和图像分析计算目标坐标
- **自动标注**: 在地图上自动标记敌军位置
- **置信度**: 识别结果的可信度评分

### 4. 情报传输模块 📡

#### 4.1 语音通信系统
**功能描述**: 通过机器狗实现与友军的语音通信

**通信特性**:
- **音频质量**: 高保真音频传输 (16kHz采样率)
- **通信协议**: 实时音频传输协议 (RTP)
- **双向通信**: 支持双向语音对讲
- **噪声抑制**: 自动噪声消除和回声抑制
- **加密传输**: 军用级加密确保通信安全

#### 4.2 实时战术协调
**功能描述**: 基于语音的信息共享和协调指挥

**协调功能**:
- **态势通报**: 实时战场态势语音播报
- **指令传达**: 上级指令的快速传达
- **情报共享**: 侦察信息的即时共享
- **紧急通信**: 紧急情况下的优先通信

### 5. 敌情统计模块 📊

#### 5.1 敌军位置可视化
**功能描述**: 在地图上直观显示已侦察到的敌军信息

**可视化特性**:
- **敌军标记**: 使用红色图标标记敌军位置
- **信息标签**: 显示敌军数量、类型、发现时间
- **威胁等级**: 用不同颜色表示威胁程度
- **覆盖范围**: 显示敌军可能的影响范围

#### 5.2 情报分析仪表板
**功能描述**: 综合性的敌情统计和可视化分析

**分析功能**:
- **敌军统计**: 总数量、分布统计、类型分析
- **趋势分析**: 敌军活动趋势和移动模式
- **热力图**: 敌军活动密度热力图显示
- **时间轴**: 敌军发现的时间序列分析
- **图表展示**: 饼图、柱状图、折线图等多种图表

#### 5.3 AI驱动的敌情分析
**功能描述**: 集成大模型进行自动化敌情分析

**AI分析能力**:
- **模式识别**: 识别敌军部署和行动模式
- **威胁评估**: 自动评估威胁等级和优先级
- **趋势预测**: 基于历史数据预测敌军行动趋势
- **战术建议**: 生成针对性的战术建议和对策
- **自动报告**: 生成结构化的敌情分析报告

**大模型集成**:
- **接口规范**: 标准化的API接口设计
- **数据输入**: 结构化的敌情数据输入
- **分析输出**: JSON格式的分析结果
- **可扩展性**: 支持多种大模型的集成

## 模块间协作流程

### 典型作战流程
1. **准备阶段**: 通过设备管理模块添加和配置UAV、机器狗
2. **部署阶段**: 在地图显示模块查看设备位置，规划探索路线
3. **探索阶段**: 
   - 机器狗执行自主建图和导航避障
   - UAV进行空中侦察和照片传输
4. **情报处理**: AI系统分析照片，识别敌军并在地图标注
5. **情报传输**: 通过语音通信模块向友军传达发现
6. **分析决策**: 敌情统计模块分析所有数据，AI生成战术建议

### 数据流向
```
设备管理 → 设备状态 → 地图显示
     ↓           ↓
战场探索 → 探索数据 → 敌情统计
     ↓           ↓
情报传输 ← AI分析 ← 敌情分析
```

## 技术架构

### 核心技术栈
- **前端框架**: Qt 5.15 Widgets + QML
- **数据库**: MySQL 8.0+ 
- **地图服务**: 高德地图 AMap API
- **AI服务**: 可集成多种大语言模型
- **通信协议**: TCP/UDP, RTP音频传输
- **图像处理**: OpenCV + 深度学习框架

### 性能指标
- **并发设备**: 支持同时管理50+设备
- **地图响应**: <200ms地图操作响应时间
- **图像延迟**: <500ms图像传输延迟
- **语音延迟**: <100ms语音通信延迟
- **AI分析**: <5s敌情分析响应时间

这个功能模块规格为系统开发提供了详细的技术指导和实现标准，确保各模块的功能完整性和协作效率。