【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 協(xié)議，響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，返回給客戶端一端數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流按照 JSON 格式，返回給客戶端，由客戶端進(jìn)行解析。 服務(wù)器端功能模塊劃分如圖 21 所示。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 21 服務(wù)器端功能模塊 客戶端需求分析 客戶端主要是手機(jī)，用戶無法通過手機(jī)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，也無法對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)操作，管理員可以通過手機(jī)瀏覽器登錄到服務(wù)器管理員頁(yè)面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，可以使用一些功能。該軟件應(yīng)滿足若干要求，比如能夠隨時(shí)掌握公交信息，動(dòng)態(tài)更新最新數(shù)據(jù)等 。也要考慮作為手機(jī)軟件可能會(huì)出現(xiàn)查詢速度慢，數(shù)據(jù)流量過大，過度依賴服務(wù)器等問題。通過仔細(xì)分析用戶需求之后，該軟件要完成以下功能： 查詢線路功能 獲得線路經(jīng)過的每個(gè)站點(diǎn)信息以及線路的票價(jià)信息和發(fā)車時(shí)間信息。 地圖查詢功能 借助 BaiduMap，完成公交查詢并顯示地圖線路。 數(shù)據(jù)更新功能 服務(wù)器響應(yīng)客戶端請(qǐng)求返回一段數(shù)據(jù)流，客戶端接收此數(shù)據(jù)流后，按照 JSON格式規(guī)范對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解析，解析后將數(shù)據(jù)存入客戶端數(shù)據(jù)庫(kù)。南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 技術(shù)背景介紹 GPS 全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介 全球定位系統(tǒng)（英語： Global Positioning System，通常簡(jiǎn)稱 GPS），又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個(gè)中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)（ 98%）提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)防部研制和維護(hù)，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的需要。該系統(tǒng)包括太空中的 24 顆 GPS 衛(wèi)星；地面上的 1個(gè)主控站、 3 個(gè)數(shù)據(jù)注入站和 5 個(gè)監(jiān)測(cè)站及作為用戶端的 GPS 接收機(jī)。最少只需其中 3 顆衛(wèi)星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能收聯(lián)接到 的衛(wèi)星數(shù)越多，解碼出來的位置就越精確。 該系統(tǒng)由美國(guó)政府于 1970 年代開始進(jìn)行研制并于 1994 年全面建成。使用者只需擁有 GPS 接收機(jī)即可使用該服務(wù)，無需另外付費(fèi)。 GPS 信號(hào)分為民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（ SPS， Standard Positioning Service）和軍規(guī)的精確定位服務(wù)（ PPS， Precise Positioning Service）兩類。由于 SPS 無須任何授權(quán)即可任意使用，原本美國(guó)因?yàn)閾?dān)心敵對(duì)國(guó)家或組織會(huì)利用 SPS 對(duì)美國(guó)發(fā)動(dòng)攻擊，故在民用訊號(hào)中人為地加入選擇性誤差（即 SA 政策， Selective Availability）以降低其精確度，使其最終定位精確度大概在 100 米左右；軍規(guī)的精度在十米以下。 2021 年以后，克林頓政府決定取消對(duì)民用訊號(hào)的干擾。因此，現(xiàn)在民用 GPS 也可以達(dá)到十米左右的定位精度。 GPS 系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點(diǎn)：使用低頻訊號(hào)，縱使天候不佳仍能保持相當(dāng)?shù)挠嵦?hào)穿透性；全球覆蓋（高達(dá) 98%）；三維定速定時(shí)高精度；快速、省時(shí)、高效率；應(yīng)用廣泛、多功能；可移動(dòng)定位；不同于雙星定位系統(tǒng)，使用過程中接收機(jī)不需要發(fā)出任何信號(hào)增加了隱蔽性，提高了其軍事應(yīng)用效能。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） GPS 系統(tǒng)的組 GPS 系 統(tǒng)主要由空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分組成。 空間星座部分 GPS 衛(wèi)星星座由 24 顆衛(wèi)星組成，其中 21 顆為工作衛(wèi)星， 3 顆為備用衛(wèi)星。 24顆衛(wèi)星均勻分布在 6 個(gè)軌道平面上，即每個(gè)軌道面上有 4 顆衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道面相對(duì)于地球赤道面的軌道傾角為 55176。，各軌道平面的升交點(diǎn)的赤經(jīng)相差 60176。 ，一個(gè)軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星升交角距超前 30176。這種布局的目的是保證在全球任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻至少可以觀測(cè)到 4 顆衛(wèi)星。 GPS 衛(wèi)星是由洛克菲爾國(guó)際公司空間部研制的，衛(wèi)星重 774kg，使用壽命為 7年。衛(wèi)星采用 蜂窩結(jié)構(gòu)，主體呈柱形，直徑為 。衛(wèi)星兩側(cè)裝有兩塊雙葉對(duì)日定向太陽(yáng)能電池帆板 (BLOCK I)，全長(zhǎng) 接受日光面積為 。對(duì)日定向系統(tǒng)控制兩翼電池帆板旋轉(zhuǎn)，使板面始終對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，為衛(wèi)星不斷提供電力，并給三組15Ah 鎳鎘電池充電，以保證衛(wèi)星在地球陰影部分能正常工作。在星體底部裝有 12個(gè)單元的多波束定向天線，能發(fā)射張角大約為 30 度的兩個(gè) L 波段（ 19cm 和 24cm波）的信號(hào)。在星體的兩端面上裝有全向遙測(cè)遙控天線，用于與地面監(jiān)控網(wǎng)的通信。此外衛(wèi)星還裝有姿態(tài)控制系統(tǒng)和軌道控制系統(tǒng)，以便使衛(wèi)星保持在適當(dāng)?shù)母叨群徒嵌?，?zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的可見地面。 由 GPS 系統(tǒng)的工作原理可知，星載時(shí)鐘的精確度越高，其定位精度也越高。早期試驗(yàn)型衛(wèi)星采用由霍普金斯大學(xué)研制的石英振蕩器，相對(duì)頻率穩(wěn)定度為 /秒。誤差為 14m。 1974 年以后， GPS 衛(wèi)星采用銣原子鐘，相對(duì)頻率穩(wěn)定度達(dá)到 /秒，誤差 8m。 1977 年， BOKCK II 型采用了馬斯頻率和時(shí)間系統(tǒng)公司研制的銫原子鐘后相對(duì)穩(wěn)定頻率達(dá)到 /秒，誤差則降為 。 1981 年，休斯公司研制的相對(duì)穩(wěn)定頻率為 /秒的氫原子鐘使 BLOCK IIR 型衛(wèi)星誤差僅為 1m。 地面監(jiān)控部分 地面監(jiān)控部分主要由 1 個(gè) 主控站（ Master Control Station ，簡(jiǎn)稱 MCS）、 4 個(gè)地面天線站（ Ground Antenna）和 6 個(gè)監(jiān)測(cè)站（ Monitor Station）組成。 主控站位于美國(guó)科羅拉多州的謝里佛爾空軍基地，是整個(gè)地面監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心和技術(shù)中心。另外還有一個(gè)位于馬里蘭州蓋茨堡的備用主控站，在發(fā)生緊南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 急情況時(shí)啟用。 注入站目前有 4 個(gè)，分別位于南太平洋馬紹爾群島的瓜加林環(huán)礁，大西洋上英國(guó)屬地阿森松島，英屬印度洋領(lǐng)地的迪戈加西亞島和位于美國(guó)本土科羅拉多州的科羅拉多斯普林斯。注入站的作用是把主控站計(jì)算得到的衛(wèi) 星星歷、導(dǎo)航電文等信息注入到相應(yīng)的衛(wèi)星。 注入站同時(shí)也是監(jiān)測(cè)站，另外還有位于夏威夷和卡納維拉爾角 2 處監(jiān)測(cè)站，故監(jiān)測(cè)站目前有 6 個(gè)。監(jiān)測(cè)站的主要作用是采集 GPS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給主控站。 用戶設(shè)備部分 用戶設(shè)備主要是 GPS 接收機(jī)，主要作用是從 GPS 衛(wèi)星收到信號(hào)并利用傳來的信息計(jì)算用戶的三維位置及時(shí)間。 GPS 的功能 精確定時(shí)：廣泛應(yīng)用在天文臺(tái)、通信系統(tǒng)基站、電視臺(tái)中 工程施工：道路、橋梁、隧道的施工中大量采用 GPS 設(shè)備進(jìn)行工程測(cè)量 勘探測(cè)繪：野外勘探及城區(qū)規(guī)劃中都有用到 導(dǎo)航： 武 器導(dǎo)航：精確制導(dǎo)導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈 車輛導(dǎo)航：車輛調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng) 船舶導(dǎo)航：遠(yuǎn)洋導(dǎo)航、港口 /內(nèi)河引水 飛機(jī)導(dǎo)航：航線導(dǎo)航、進(jìn)場(chǎng)著陸控制 星際導(dǎo)航：衛(wèi)星軌道定位 個(gè)人導(dǎo)航：個(gè)人旅游及野外探險(xiǎn) 定位： 車輛防盜系統(tǒng) 手機(jī)， PDA， PPC 等通信移動(dòng)設(shè)備防盜，電子地圖，定位系統(tǒng) 兒童及特殊人群的防走失系統(tǒng) 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)：農(nóng)機(jī)具導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛，土地高精度平整 授時(shí)：用于給電信基站、電視發(fā)射站等提供精確同步時(shí)鐘源 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 應(yīng)用前景 隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)的西部大開發(fā)的實(shí)施，我省的高等級(jí)公路建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機(jī)遇，這 就對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，隨著公路設(shè)計(jì)行業(yè)軟件技術(shù)和硬件設(shè)備的發(fā)展，公路設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn) CAD 化，有些軟件本身還要求提供地面數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的支持；建立勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、后期管理一體化的數(shù)據(jù)鏈，減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、輸入等中間環(huán)節(jié)，是公路勘測(cè)設(shè)計(jì)“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求，也是影響高等級(jí)公路設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”所在。目前公路勘測(cè)中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備，但常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制，作業(yè)強(qiáng)度大，且效率低，大大延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期?？睖y(cè)技術(shù)的進(jìn)步在于設(shè)備引進(jìn)和技術(shù)改造，在目前的技術(shù)條件下引入 GPS 技術(shù)應(yīng)當(dāng)是 首選。 Android 平臺(tái) Android 是一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的軟件平臺(tái)，是由 Linux+Java 構(gòu)成的開源軟件，它提供包括 SDK、 Key Apps、 Middleware、 Linux Kernel 四個(gè)部分在內(nèi)的全套手機(jī)軟件方案。它開放了基于 Linux 內(nèi)核以上的開發(fā)工具，從而保證了內(nèi)容的可移植性和多樣性。 Android 平臺(tái)為我們開發(fā)應(yīng)用程序提供了一套很好的框架，我們可以在這個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)不同的應(yīng)用程序，也可以開發(fā)新的組件供應(yīng)用程序調(diào)用 [1]。 Android 特征 Dalvik 虛擬： Android 采用的 Java 虛擬機(jī)是自主開發(fā)的代號(hào)為 Dalvik 的虛擬機(jī)技術(shù)，在保證 API 方面兼容的同時(shí) Dalvik 針對(duì)移動(dòng)手機(jī)進(jìn)行了大幅優(yōu)化，占用資源更小，運(yùn)行效率更高。 內(nèi)嵌瀏覽器：基于開源的瀏覽器網(wǎng)頁(yè)排版引擎 WebKit。 優(yōu)化的圖形：強(qiáng)大的自定義二維圖形庫(kù)?；?OpenGL ES 1． O 標(biāo)準(zhǔn)的 3D 圖形功能，在移動(dòng) 3D 開發(fā)中有著至關(guān)重要的地位。 SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)： SQLitet 提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。它是一款輕型免費(fèi)的且開源南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的數(shù)據(jù)庫(kù)，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式的，它占用的資源非常低、需要的內(nèi)存空間少、處理速度比較快 和支持事務(wù)處理功能等。 多媒體支持：支持各種通用的音視頻和靜態(tài)圖像格式，如 MP JPG、 PNG等。 Open Core 是 Android 多媒體框架的核心，所有 Android 平臺(tái)的音視頻采集，播放的操作都是通過它來實(shí)現(xiàn)的。通過 Open Core，程序員可以方便快速的開發(fā)出想要的多媒體應(yīng)用程序。 GSM 技術(shù)： (依賴硬件 )Global System for Mobile Communications，全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，俗稱“全球通”，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，其開發(fā) El 的是讓傘球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓 用戶使 _一部手機(jī)就能行遍全球。 藍(lán)牙， EDGE， 3G,and WiFi 是一種短距離的無線連接技術(shù)，在短距離內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)的無線傳輸。 EDGE(EnhaIlced Data Rate for GSM Evolution)，是增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率 GSM 演進(jìn)技術(shù)。 Camera， GPS， pass， and accelerometer:(依賴硬件 )GPS(Global Positioning System)ItTI 馴全球定位系統(tǒng)。它是一個(gè)由覆蓋全球的 24 顆 1J 星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。 Compass 是個(gè)開放源代碼的 JAVA 搜索引擎框架。強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境：包括一個(gè)設(shè)備模擬器，調(diào)試工具，內(nèi)存和性能檢測(cè)，以及 EclipseIDE 的開發(fā)插件。Eclipse 是個(gè)集成開發(fā)環(huán)境 [2]。 Android 架構(gòu) Android 的架構(gòu)是 Linux 內(nèi)核、 C/C++函數(shù)庫(kù)、 Dalvik 虛擬機(jī)、應(yīng)用框架以及關(guān)鍵應(yīng)用程序構(gòu)成的，如圖 21。通過編譯基于框架的應(yīng)用程序可以降低開發(fā)負(fù)荷。應(yīng)用軟件原則上是在 Dalvik VM 上運(yùn)行的。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 31 Android 架構(gòu)圖 Android 平臺(tái)內(nèi)包含一些關(guān)鍵應(yīng)用程序，如郵件收發(fā)客戶端程序、短信收發(fā)程序、日歷和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器等，開發(fā)者可以在其平臺(tái)上開發(fā)更多有特色的應(yīng)用程序。開發(fā)語言是 Java。 Android 應(yīng)用程序的開發(fā)基于框架和組件。 Android 本身已在其框架中提高了許多的組件供應(yīng)用程序調(diào)用，當(dāng)然開發(fā)者也開放新的組件，并將組件放入應(yīng)用程序框架中，以供自己和其它應(yīng)用程序調(diào)用。 Android 應(yīng)用程序框架之下是一套 C/C++函數(shù)庫(kù)，它們服務(wù)于 Android 應(yīng)用程序組件，其功能通過組件間接提供給開發(fā)者。這些函數(shù)庫(kù)包括：標(biāo)準(zhǔn) C 函數(shù)庫(kù)、媒體功能庫(kù)、瀏覽器引擎、 2D 和 3D 圖形庫(kù)、基于 WEB 應(yīng)用的的安全協(xié)議 SSL、用于點(diǎn)陣和矢量字體渲染的 FreeType 以及 SQLite 引擎等。 Android 的 Java 程序運(yùn)行環(huán)境包含一組 Java 核心函數(shù)庫(kù)及 Dalvik 虛擬機(jī)，它們有效地優(yōu)化了 Java 程序的運(yùn)行過程。所有的 Android 應(yīng)用都運(yùn)行在它自己的進(jìn)程里，該進(jìn)程是一個(gè) Dalvik 虛擬機(jī)的實(shí)例， Dalvik 被設(shè)計(jì)成能在一臺(tái)設(shè)備上高效的運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例。 Dalvik 虛擬機(jī)的可執(zhí)行文件被封裝成 Dalvik 可執(zhí)行格式(.dex)。這是被優(yōu)化過的最小內(nèi)存依賴的格式。 Java 編譯器 (dx 工具 )將注冊(cè)了的和南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 運(yùn)行時(shí)用到的類編譯成 .dex格 式。 Dalvik虛擬機(jī)依賴于底層 Linux內(nèi)核提供的功能，如線程機(jī)制，和內(nèi)存管理機(jī)制等。 Android 系統(tǒng)平臺(tái)是基于優(yōu)化了的 Linux 內(nèi)核，是其系統(tǒng)平臺(tái)的核心。它提供諸如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)等服務(wù)，同時(shí)也是手機(jī)軟硬件的連接層，提供了一個(gè)屏蔽層用于屏蔽硬件和上層軟件。 Android 應(yīng)用的構(gòu)成和工作機(jī)制 對(duì)于一個(gè) Android 應(yīng)用程序來說，是由 Activity、 Intent Receiver 、 Service、Content Provider 四部分組成，但并不是每一個(gè) Android 應(yīng)用 程序都必須由這四部分組成。在應(yīng)用程序中使用時(shí)，需要在配置文件 AndroidMainfest． xml 中進(jìn)行配置。這個(gè)配置文件是每個(gè) Android 應(yīng)用程序所必需的，用