智途投送系统 — 软件体系结构图
按《软件体系结构》课程规范绘制 | 管道-过滤器 / 分层 / 客户端-服务器 / 发布-订阅
图1 系统整体体系结构 — 分层 + 客户端-服务器风格
设计说明：三大子系统各自内部采用分层架构，子系统间采用客户端-服务器风格交互。
上层（单兵APP、Web前端）通过 REST API 与后勤保障系统通信；后勤保障系统通过 ROS 网络与无人机交互。
分层架构的约束：每一层只使用直接下层提供的服务，层与层之间通过定义好的接口协议交互。
图2 声源分析模块 — 管道-过滤器体系结构（我负责部分）
管道-过滤器风格的四个核心特征在本模块的体现：
① 过滤器独立性：每个 Filter（如 FeatureExtractor、GunshotClassifier）都是独立的类，不与其他 Filter 共享状态；
② 数据流驱动：音频数据沿管道单向流动，无循环（符合「不允许出现环」的约束）；
③ 局部变换：每个 Filter 只负责一种局部变换（时域→频域→概率→方位→距离）；
④ 黑盒复用：GunshotClassifier 可独立替换为其他模型（如 Transformer），只要输入输出 Mel 频谱图格式不变。
图3 声源分析模块 — 分层体系结构（静态视角）
设计说明：通过分层隔离，算法核心层（Layer 1）完全与 ROS、操作系统解耦。
这意味着同一套 C++ 声学算法既可以在 Ubuntu 上作为 ROS 节点运行（控制真实无人机），
也可以在 Windows 上编译为独立可执行文件做离线仿真测试，实现了"一次开发，多处部署"。
图4 无人机感知系统 — 发布-订阅（Pub-Sub）运行时交互
设计说明：发布-订阅风格使得声学分析节点无需关心"谁会使用威胁结果"。
在仿真阶段，可以订阅 /acoustic_threat 做可视化验证；在实机阶段，同一个话题被多模态融合节点订阅。
这种「隐式调用」机制大幅降低了系统各模块间的耦合度。
图5 PIMPL 惯用法 — 信息隐藏与编译隔离
设计说明：PIMPL（Pointer to Implementation）是 C++ 中实现「信息隐藏」的经典惯用法。
它将类的实现细节完全移入 .cpp 文件，头文件中只暴露接口指针。
这符合软件体系结构「接口与实现分离」的原则，也提升了系统的可修改性质量属性。
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