桑愛杰 河海大學港口海岸與近海工程學院 徐宇飛 中國科學技術大學信息科學技術學院

王善磊 河海大學能源與電氣學院 郎璽博 南京航空航天大學自動化學院

基于Android的北斗互聯(lián)式地圖應用設計

桑愛杰 河海大學港口海岸與近海工程學院 徐宇飛 中國科學技術大學信息科學技術學院

王善磊 河海大學能源與電氣學院 郎璽博 南京航空航天大學自動化學院

針對日常生活中人們對位置共享的需求，提出了一套基于Android的北斗互聯(lián)式地圖應用設計方案。應用將北斗系統(tǒng)作為信息交互平臺，實現(xiàn)了位置共享與即時聊天，并具備信息點搜索、軌跡記錄功能，方便實用，有著廣泛的適用性。

北斗系統(tǒng) 信息交互 地圖應用 Android

1 背景及意義

隨著智能手機的普及，手機地圖逐漸融入到日常生活中，成為當代人們外出遠行必不可少的工具。手機地圖注重于地理信息服務，提供圍繞用戶出行所需的定位導航等基本功能及與生活服務相關的拓展功能。隨著我國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的不斷完善，依托其開發(fā)的地圖應用將越來越普及。

鑒于日常生活中人們通過使用聊天工具發(fā)送定位以獲取他人位置的不便利性，開發(fā)一款互聯(lián)式地圖應用具有極大現(xiàn)實意義。設計一款集定位導航與信息交互于一體的地圖應用，實現(xiàn)多用戶間的實時位置共享，可滿足人們對于地圖應用的新需求。

2 功能特色及創(chuàng)新

①基于北斗系統(tǒng)的定位導航北斗是全球第一個提供三頻信號服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，三頻信號可以更好的消除高階電離層延遲影響，增強數(shù)據(jù)預處理能力，大大提高模糊度的固定效率，從而大大提高了定位的精度，為用戶帶來更好的使用體驗。

②實現(xiàn)信息交互功能北斗系統(tǒng)的“短報文”功能通訊穩(wěn)定，覆蓋范圍廣闊，信息加密傳輸安全，該應用使用了“短報文”作為通訊手段，既能傳達聊天內(nèi)容，又能發(fā)送位置信息。同時，由于北斗系統(tǒng)免費提供服務，使用“短報文”功能可實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。該應用將在多位用戶之間組建一個通訊網(wǎng)絡，使每位用戶的地圖上都可以顯示所有加入此網(wǎng)絡的用戶的位置信息，并實現(xiàn)即時聊天。

③地圖功能精簡實用通過分析現(xiàn)有地圖應用的用戶反饋，該應用摒棄了許多不實用的功能和具有消費誘導性的營銷功能，保留并拓展了定位、路線規(guī)劃、公交查詢、信息點搜索、軌跡繪制等功能，操作簡單，方便快捷，能夠滿足人們的日常需求。

3 創(chuàng)新應用方案設計

3.1 基于北斗系統(tǒng)獲取定位

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)由通信導航衛(wèi)星、地面應用系統(tǒng)和測控系統(tǒng)組成，采用三球交會的幾何原理來實現(xiàn)定位。衛(wèi)星發(fā)射測距信號和導航電文，其中，測距信號用于獲得用戶與衛(wèi)星之間距離，導航電文用于提供衛(wèi)星軌道信息。用戶終端在某一時刻同時接收四顆衛(wèi)星信號，通過高階方程計算出位置坐標，在地圖圖層上呈現(xiàn)。

3.2 地圖基礎功能

地圖應用獲取用戶位置信息在地圖圖層上呈現(xiàn)出來，用戶可以輸入地點或直接在電子地圖選取目的點進行路線規(guī)劃。通過獲取手機陀螺儀數(shù)據(jù)來計算用戶的運動狀態(tài)，結(jié)合規(guī)劃的路線進行動態(tài)導航。

用戶可以輸入關鍵詞調(diào)用查詢功能，地圖應用檢索數(shù)據(jù)庫，獲取公交線路、周邊服務等信息，并計算出距離、線路。

通過持續(xù)記錄用戶位置信息，在地圖圖層上添加標記，地圖應用可根據(jù)用戶的運動軌跡繪制出圖線，并能根據(jù)用戶的指令進行開始與結(jié)束。

3.3 短報文通信

地圖應用自動獲取用戶手機號碼作為ID，并獲取聯(lián)系人信息，通過手機號檢索正在使用這款應用的聯(lián)系人，將雙方都持有對方手機號的用戶加入到同一通訊網(wǎng)絡中，進行報文通訊。應用讀取用戶輸入的短報文長度信息，對組織好的短報文進行分割，向?qū)⒎指詈玫亩虉笪陌凑毡倍贩疹l度逐一發(fā)送出去，地面中心站接收到通訊申請信號后，確定接收方的數(shù)量和ID，經(jīng)脫密和再加密后加入持續(xù)廣播的出站廣播電文中，經(jīng)衛(wèi)星廣播給用戶，接收方用戶接收出站信號，解調(diào)解密出站電文，完成一次通訊。

當用戶沒有進行短報文通訊時，該應用自動將當前位置坐標作為通訊電文內(nèi)容發(fā)送出去，接收方用戶接收后應用自動抓取電文中的坐標信息，同時在地圖上標記出來，再以固定的頻率定時更新坐標，即可實現(xiàn)用戶間的實時位置共享。

4 總結(jié)

信息時代，各式各樣的手機應用層出不窮，但北斗技術與地圖應用的結(jié)合幾乎史無前例，這樣的嘗試本就為投入市場使用提供了機遇，而該地圖應用通過北斗短報文功能進行信息交互，實現(xiàn)了位置共享與即時聊天功能，有效地彌補了現(xiàn)有地圖應用的空缺，極大地增強了其實用性和適用性，使其具有更加廣闊的發(fā)展前景。

[1]唐金元,于潞,王思臣.北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)應用現(xiàn)狀分析[J].全球定位系統(tǒng),2008,(02):26-30

[2]劉建業(yè),曾慶化,趙偉,熊智.導航系統(tǒng)理論與應用[M].西安工業(yè)大學出版社,2010：194-198

[3]劉鈺.無源定位技術研究及其定位精度分析[D].西北工業(yè)大學,2005

[4]凌海軍,蔣巍,季衛(wèi)松.基于北斗短報文實現(xiàn)位置共享的方法[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息,2015,(09):78-79