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18 KiB
C++
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C++
#ifndef APP_HPP
|
||
#define APP_HPP
|
||
|
||
#include <string>
|
||
#include <vector>
|
||
#include <unordered_map>
|
||
#include <cstdint>
|
||
#include <chrono>
|
||
#include <functional>
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 核心命名空间，包含战场任务规划管理系统的所有组件。
|
||
*/
|
||
namespace bmp {
|
||
|
||
// ============================================================================
|
||
// 数据结构定义
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||
// ============================================================================
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||
|
||
/**
|
||
* @brief 事件状态枚举
|
||
*
|
||
* @requirement(name="事件接收与处理", id="SU-01")
|
||
* 定义事件从接收到处理完成的生命周期状态。
|
||
*/
|
||
enum class EventStatus {
|
||
PENDING, ///< 待处理
|
||
PROCESSING, ///< 处理中
|
||
ACCEPTED, ///< 已接受
|
||
REJECTED, ///< 已拒绝
|
||
ERROR ///< 处理异常
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 事件优先级枚举
|
||
*/
|
||
enum class EventPriority {
|
||
LOW = 0,
|
||
NORMAL = 1,
|
||
HIGH = 2,
|
||
CRITICAL = 3
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务计划状态枚举
|
||
*
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 定义计划从生成到完成的各个阶段状态。
|
||
*/
|
||
enum class PlanStatus {
|
||
DRAFT, ///< 草稿
|
||
CONFIRMED, ///< 已确认
|
||
DISTRIBUTING, ///< 分发中
|
||
EXECUTING, ///< 执行中
|
||
COMPLETED, ///< 已完成
|
||
FAILED, ///< 失败
|
||
CANCELLED ///< 已取消
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 资产状态枚举
|
||
*
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 定义遥测数据中资产运行状态的分类。
|
||
*/
|
||
enum class AssetStatus {
|
||
ONLINE, ///< 在线
|
||
OFFLINE, ///< 离线
|
||
BUSY, ///< 忙碌
|
||
ERROR, ///< 故障
|
||
STALE ///< 数据陈旧
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 分发响应状态枚举
|
||
*
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 定义任务分发后的资产响应状态。
|
||
*/
|
||
enum class DistributionResponse {
|
||
ACK, ///< 确认收到
|
||
NACK, ///< 否定确认
|
||
TIMEOUT, ///< 超时
|
||
ERROR ///< 协议错误
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 事件数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="事件接收与处理", id="SU-01")
|
||
* 表示从上游系统接收的原始事件，经过标准化处理后存储。
|
||
*/
|
||
struct Event {
|
||
std::string id; ///< 事件ID
|
||
std::string type; ///< 事件类型
|
||
std::string title; ///< 事件标题
|
||
std::string description; ///< 事件描述
|
||
double latitude = 0.0; ///< 纬度坐标
|
||
double longitude = 0.0; ///< 经度坐标
|
||
EventPriority priority = EventPriority::NORMAL; ///< 优先级
|
||
EventStatus status = EventStatus::PENDING; ///< 当前状态
|
||
std::string rawData; ///< 原始JSON/XML数据
|
||
std::string receiveNodeId; ///< 接收节点ID
|
||
std::chrono::system_clock::time_point occurTime; ///< 发生时间
|
||
std::chrono::system_clock::time_point createTime; ///< 创建时间
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务模板数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 表示系统从模板服务接收的任务模板，包含版本控制信息。
|
||
*/
|
||
struct TaskTemplate {
|
||
std::string id; ///< 模板ID
|
||
std::string name; ///< 模板名称
|
||
std::string scenario; ///< 适用场景描述
|
||
std::string content; ///< 模板内容（JSON/XML）
|
||
std::string version; ///< 版本号
|
||
std::chrono::system_clock::time_point effectiveTime; ///< 生效时间
|
||
std::chrono::system_clock::time_point expireTime; ///< 过期时间
|
||
std::chrono::system_clock::time_point createTime; ///< 创建时间
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务计划节点数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 表示计划中的单个任务节点，支持树状结构。
|
||
*/
|
||
struct PlanNode {
|
||
std::string nodeId; ///< 节点ID
|
||
std::string planId; ///< 所属计划ID
|
||
std::string parentNodeId; ///< 父节点ID（空为根节点）
|
||
std::string taskType; ///< 任务类型
|
||
std::string executeUnit; ///< 执行单位
|
||
std::chrono::system_clock::time_point startTime; ///< 开始时间
|
||
std::chrono::system_clock::time_point endTime; ///< 结束时间
|
||
PlanStatus status = PlanStatus::DRAFT; ///< 节点状态
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务计划数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 表示一个完整的作战任务计划，关联事件和模板，包含多个计划节点。
|
||
*/
|
||
struct TaskPlan {
|
||
std::string id; ///< 计划ID
|
||
std::string eventId; ///< 关联事件ID
|
||
std::string templateId; ///< 使用的模板ID
|
||
std::string responsiblePerson; ///< 负责人
|
||
std::string remarks; ///< 备注
|
||
PlanStatus status = PlanStatus::DRAFT; ///< 计划状态
|
||
std::chrono::system_clock::time_point generateTime; ///< 生成时间
|
||
std::vector<PlanNode> nodes; ///< 计划节点列表
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 分发日志数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 记录每次任务分发操作的详细日志。
|
||
*/
|
||
struct DistributionLog {
|
||
std::string logId; ///< 日志ID
|
||
std::string planId; ///< 计划ID
|
||
std::string targetAsset; ///< 目标资产标识
|
||
std::chrono::system_clock::time_point sendTime; ///< 发送时间
|
||
DistributionResponse response; ///< 响应状态
|
||
int retryCount = 0; ///< 重发次数
|
||
std::string errorCode; ///< 错误码
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 状态日志数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 记录资产状态遥测数据的日志条目。
|
||
*/
|
||
struct StatusLog {
|
||
std::string recordId; ///< 记录ID
|
||
std::string assetId; ///< 资产ID
|
||
std::chrono::system_clock::time_point timestamp; ///< 时间戳
|
||
std::string statusCode; ///< 状态码
|
||
std::string detailInfo; ///< 详细信息
|
||
bool isAbnormal = false; ///< 是否异常
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 用户数据结构
|
||
*
|
||
* @requirement(name="人机交互界面", id="SU-03")
|
||
* 表示系统用户信息，支持RBAC权限模型。
|
||
*/
|
||
struct User {
|
||
std::string userId; ///< 用户ID
|
||
std::string name; ///< 姓名
|
||
std::string role; ///< 角色
|
||
int permissionLevel = 0; ///< 权限等级
|
||
std::string loginAccount; ///< 登录账号
|
||
std::string contactInfo; ///< 联系方式
|
||
};
|
||
|
||
// ============================================================================
|
||
// 核心服务接口
|
||
// ============================================================================
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 事件接收与处理服务
|
||
*
|
||
* @requirement(name="事件接收与处理", id="SU-01")
|
||
* @requirement(name="事件标准化处理", id="SU-02")
|
||
* 负责接收原始事件、校验完整性、标准化并推送至内部消息队列。
|
||
*/
|
||
class EventService {
|
||
public:
|
||
EventService() = default;
|
||
virtual ~EventService() = default;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件接收与处理", id="SU-01")
|
||
* 接收原始事件数据（JSON/XML格式），进行完整性校验。
|
||
* @param rawData 原始事件数据字符串
|
||
* @return true 接收成功，false 数据格式无效
|
||
*/
|
||
bool receiveEvent(const std::string& rawData);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件接收与处理", id="SU-01")
|
||
* 返回接收确认消息。
|
||
* @param eventId 事件ID
|
||
* @return 确认字符串
|
||
*/
|
||
std::string sendAck(const std::string& eventId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件标准化处理", id="SU-02")
|
||
* 获取原始事件对象。
|
||
* @param eventId 事件ID
|
||
* @return 事件对象指针，未找到返回nullptr
|
||
*/
|
||
const Event* getRawEvent(const std::string& eventId) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件标准化处理", id="SU-02")
|
||
* 执行事件过滤、字段精简和时间戳坐标转换等标准化处理。
|
||
* @param eventId 事件ID
|
||
* @return true 处理成功，false 处理失败
|
||
*/
|
||
bool processEvent(const std::string& eventId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件标准化处理", id="SU-02")
|
||
* 将标准化事件保存至内部存储。
|
||
* @param event 标准化后的事件对象
|
||
*/
|
||
void saveStandardEvent(const Event& event);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件展示与操作", id="SU-03")
|
||
* 根据查询条件（时间范围、优先级、状态）查询事件列表。
|
||
* @param filters 过滤条件映射
|
||
* @return 匹配的事件列表
|
||
*/
|
||
std::vector<Event> queryEvents(const std::unordered_map<std::string, std::string>& filters) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="事件展示与操作", id="SU-03")
|
||
* 获取所有待处理事件。
|
||
* @return 待处理事件列表
|
||
*/
|
||
std::vector<Event> getPendingEvents() const;
|
||
|
||
private:
|
||
std::unordered_map<std::string, Event> events_; ///< 内部事件存储
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务模板管理服务
|
||
*
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 管理任务模板的接收、解析、版本比对、存储和推荐。
|
||
*/
|
||
class TemplateService {
|
||
public:
|
||
TemplateService() = default;
|
||
virtual ~TemplateService() = default;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 接收并解析推送的任务模板集合。
|
||
* @param rawData 原始模板数据（JSON/XML）
|
||
* @return 成功解析的模板数量
|
||
*/
|
||
size_t receiveTemplates(const std::string& rawData);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 获取所有可用模板列表。
|
||
* @return 模板列表
|
||
*/
|
||
std::vector<TaskTemplate> getTemplateList() const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 用户手动选择指定模板。
|
||
* @param templateId 模板ID
|
||
* @return true 选择成功
|
||
*/
|
||
bool selectTemplate(const std::string& templateId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 基于匹配算法自动推荐最优模板。
|
||
* @param eventType 事件类型
|
||
* @return 推荐的模板ID，无匹配返回空字符串
|
||
*/
|
||
std::string recommendTemplate(const std::string& eventType) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务模板管理", id="SU-05")
|
||
* 获取配置参数映射。
|
||
* @return 配置参数
|
||
*/
|
||
std::unordered_map<std::string, std::string> getConfig() const;
|
||
|
||
private:
|
||
std::unordered_map<std::string, TaskTemplate> templates_; ///< 模板存储
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 任务生成与计划管理服务
|
||
*
|
||
* @requirement(name="任务生成", id="SU-04")
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 处理从事件到任务计划的生成、计划列表管理、计划重配置和HITL通知。
|
||
*/
|
||
class PlanService {
|
||
public:
|
||
PlanService() = default;
|
||
virtual ~PlanService() = default;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务生成", id="SU-04")
|
||
* 使用指定模板和用户输入参数，为待处理事件生成任务草案。
|
||
* @param eventId 事件ID
|
||
* @param templateId 模板ID
|
||
* @param params 用户输入参数映射
|
||
* @return 生成的任务计划ID，失败返回空字符串
|
||
*/
|
||
std::string generateTask(const std::string& eventId,
|
||
const std::string& templateId,
|
||
const std::unordered_map<std::string, std::string>& params);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="任务生成", id="SU-04")
|
||
* 提交任务草案。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
* @return 提交后的计划对象
|
||
*/
|
||
TaskPlan submitTask(const std::string& planId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 获取所有计划的列表。
|
||
* @return 计划列表
|
||
*/
|
||
std::vector<TaskPlan> getPlanList() const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 基于权重设置对计划列表排序。
|
||
* @param weights 排序权重映射
|
||
*/
|
||
void sortPlans(const std::unordered_map<std::string, int>& weights);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 提交计划重配置请求。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
* @param newNodes 新的节点列表
|
||
* @return true 重配置成功
|
||
*/
|
||
bool reconfigurePlan(const std::string& planId, const std::vector<PlanNode>& newNodes);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="计划管理", id="SU-06")
|
||
* 向指挥员发送人机协同（HITL）干预通知。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
* @param message 通知消息
|
||
*/
|
||
void notifyHITL(const std::string& planId, const std::string& message);
|
||
|
||
private:
|
||
std::unordered_map<std::string, TaskPlan> plans_; ///< 计划存储
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 方案分发服务
|
||
*
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 负责将最终任务方案下发至作战资产，支持多种通信协议与ACK确认机制。
|
||
*/
|
||
class DistributionService {
|
||
public:
|
||
DistributionService() = default;
|
||
virtual ~DistributionService() = default;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 启动分发流程，将计划分发至指定资产。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
* @return 分发日志列表
|
||
*/
|
||
std::vector<DistributionLog> distributePlan(const std::string& planId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 接收资产返回的ACK/NACK响应。
|
||
* @param logId 分发日志ID
|
||
* @param response 响应状态
|
||
* @return true 更新成功
|
||
*/
|
||
bool receiveAck(const std::string& logId, DistributionResponse response);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 更新UI分发状态指示灯。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
*/
|
||
void updateStatus(const std::string& planId);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="方案分发", id="SU-07")
|
||
* 查询指定计划的分发日志。
|
||
* @param planId 计划ID
|
||
* @return 分发日志列表
|
||
*/
|
||
std::vector<DistributionLog> getLogsByPlan(const std::string& planId) const;
|
||
|
||
private:
|
||
std::vector<DistributionLog> logs_; ///< 分发日志存储
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 状态监控服务
|
||
*
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 实时接收并解析资产遥测数据，监控执行状态，异常时触发报警。
|
||
*/
|
||
class StatusMonitorService {
|
||
public:
|
||
StatusMonitorService() = default;
|
||
virtual ~StatusMonitorService() = default;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 接收二进制遥测数据。
|
||
* @param rawData 原始遥测数据
|
||
* @return 解析后的状态日志
|
||
*/
|
||
StatusLog receiveTelemetry(const std::vector<uint8_t>& rawData);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 解析遥测数据并提取状态信息。
|
||
* @param rawData 原始二进制数据
|
||
* @return 解析后的状态日志
|
||
*/
|
||
StatusLog parseData(const std::vector<uint8_t>& rawData);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 检测到异常时触发报警。
|
||
* @param statusLog 异常状态日志
|
||
* @return 报警消息
|
||
*/
|
||
std::string triggerAlarm(const StatusLog& statusLog);
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 获取指定资产的最新状态。
|
||
* @param assetId 资产ID
|
||
* @return 最新状态日志
|
||
*/
|
||
StatusLog getLatestStatus(const std::string& assetId) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @requirement(name="状态监控", id="SU-08")
|
||
* 检查并标记数据陈旧状态（超过阈值未更新）。
|
||
* @param thresholdMs 阈值毫秒数
|
||
*/
|
||
void checkStaleData(uint64_t thresholdMs);
|
||
|
||
private:
|
||
std::unordered_map<std::string, StatusLog> latestStatus_; ///< 最新状态缓存
|
||
};
|
||
|
||
// ============================================================================
|
||
// 系统外观类
|
||
// ============================================================================
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 战场任务规划管理系统外观类
|
||
*
|
||
* @requirement(name="业务目标", id="REQ-BMP-001")
|
||
* 提供统一入口，协调事件、模板、计划、分发、监控等子系统的交互。
|
||
* 实现从战场事件感知到任务生成、执行监控的闭环管理。
|
||
*/
|
||
class BattlefieldMissionPlanner {
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* @brief 构造系统外观类，初始化各子系统服务。
|
||
*/
|
||
BattlefieldMissionPlanner();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 初始化系统，加载配置。
|
||
* @return true 初始化成功
|
||
*/
|
||
bool initialize();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 运行主循环，处理事件并驱动任务流程。
|
||
*/
|
||
void run();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取事件服务引用。
|
||
*/
|
||
EventService& getEventService() { return eventService_; }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取模板服务引用。
|
||
*/
|
||
TemplateService& getTemplateService() { return templateService_; }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取计划服务引用。
|
||
*/
|
||
PlanService& getPlanService() { return planService_; }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取分发服务引用。
|
||
*/
|
||
DistributionService& getDistributionService() { return distributionService_; }
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取状态监控服务引用。
|
||
*/
|
||
StatusMonitorService& getStatusMonitorService() { return statusMonitorService_; }
|
||
|
||
private:
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EventService eventService_; ///< 事件接收与处理服务
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TemplateService templateService_; ///< 任务模板管理服务
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PlanService planService_; ///< 任务生成与计划管理服务
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DistributionService distributionService_; ///< 方案分发服务
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StatusMonitorService statusMonitorService_; ///< 状态监控服务
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} // namespace bmp
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#endif // APP_HPP
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