基于Android的北斗互联式地图应用设计

桑爱杰 河海大学港口海岸与近海工程学院 徐宇飞 中国科学技术大学信息科学技术学院

王善磊 河海大学能源与电气学院 郎玺博 南京航空航天大学自动化学院

基于Android的北斗互联式地图应用设计

桑爱杰 河海大学港口海岸与近海工程学院 徐宇飞 中国科学技术大学信息科学技术学院

王善磊 河海大学能源与电气学院 郎玺博 南京航空航天大学自动化学院

针对日常生活中人们对位置共享的需求，提出了一套基于Android的北斗互联式地图应用设计方案。应用将北斗系统作为信息交互平台，实现了位置共享与即时聊天，并具备信息点搜索、轨迹记录功能，方便实用，有着广泛的适用性。

北斗系统 信息交互 地图应用 Android

1 背景及意义

随着智能手机的普及，手机地图逐渐融入到日常生活中，成为当代人们外出远行必不可少的工具。手机地图注重于地理信息服务，提供围绕用户出行所需的定位导航等基本功能及与生活服务相关的拓展功能。随着我国正在实施的自主发展、独立运行的北斗卫星导航系统的不断完善，依托其开发的地图应用将越来越普及。

鉴于日常生活中人们通过使用聊天工具发送定位以获取他人位置的不便利性，开发一款互联式地图应用具有极大现实意义。设计一款集定位导航与信息交互于一体的地图应用，实现多用户间的实时位置共享，可满足人们对于地图应用的新需求。

2 功能特色及创新

①基于北斗系统的定位导航北斗是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统，三频信号可以更好的消除高阶电离层延迟影响，增强数据预处理能力，大大提高模糊度的固定效率，从而大大提高了定位的精度，为用户带来更好的使用体验。

②实现信息交互功能北斗系统的“短报文”功能通讯稳定，覆盖范围广阔，信息加密传输安全，该应用使用了“短报文”作为通讯手段，既能传达聊天内容，又能发送位置信息。同时，由于北斗系统免费提供服务，使用“短报文”功能可实现良好的经济效益。该应用将在多位用户之间组建一个通讯网络，使每位用户的地图上都可以显示所有加入此网络的用户的位置信息，并实现即时聊天。

③地图功能精简实用通过分析现有地图应用的用户反馈，该应用摒弃了许多不实用的功能和具有消费诱导性的营销功能，保留并拓展了定位、路线规划、公交查询、信息点搜索、轨迹绘制等功能，操作简单，方便快捷，能够满足人们的日常需求。

3 创新应用方案设计

3.1 基于北斗系统获取定位

北斗卫星定位系统由通信导航卫星、地面应用系统和测控系统组成，采用三球交会的几何原理来实现定位。卫星发射测距信号和导航电文，其中，测距信号用于获得用户与卫星之间距离，导航电文用于提供卫星轨道信息。用户终端在某一时刻同时接收四颗卫星信号，通过高阶方程计算出位置坐标，在地图图层上呈现。

3.2 地图基础功能

地图应用获取用户位置信息在地图图层上呈现出来，用户可以输入地点或直接在电子地图选取目的点进行路线规划。通过获取手机陀螺仪数据来计算用户的运动状态，结合规划的路线进行动态导航。

用户可以输入关键词调用查询功能，地图应用检索数据库，获取公交线路、周边服务等信息，并计算出距离、线路。

通过持续记录用户位置信息，在地图图层上添加标记，地图应用可根据用户的运动轨迹绘制出图线，并能根据用户的指令进行开始与结束。

3.3 短报文通信

地图应用自动获取用户手机号码作为ID，并获取联系人信息，通过手机号检索正在使用这款应用的联系人，将双方都持有对方手机号的用户加入到同一通讯网络中，进行报文通讯。应用读取用户输入的短报文长度信息，对组织好的短报文进行分割，向将分割好的短报文按照北斗服务频度逐一发送出去，地面中心站接收到通讯申请信号后，确定接收方的数量和ID，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户，接收方用户接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通讯。

当用户没有进行短报文通讯时，该应用自动将当前位置坐标作为通讯电文内容发送出去，接收方用户接收后应用自动抓取电文中的坐标信息，同时在地图上标记出来，再以固定的频率定时更新坐标，即可实现用户间的实时位置共享。

4 总结

信息时代，各式各样的手机应用层出不穷，但北斗技术与地图应用的结合几乎史无前例，这样的尝试本就为投入市场使用提供了机遇，而该地图应用通过北斗短报文功能进行信息交互，实现了位置共享与即时聊天功能，有效地弥补了现有地图应用的空缺，极大地增强了其实用性和适用性，使其具有更加广阔的发展前景。

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[3]刘钰.无源定位技术研究及其定位精度分析[D].西北工业大学,2005

[4]凌海军,蒋巍,季卫松.基于北斗短报文实现位置共享的方法[J].农业网络信息,2015,(09):78-79