【文章內(nèi)容簡介】 ST 協(xié)議，響應(yīng)客戶端請求，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)對本地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，也無法對服務(wù)器數(shù)據(jù)庫操作，管理員可以通過手機(jī)瀏覽器登錄到服務(wù)器管理員頁面對數(shù)據(jù)庫進(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。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)簡介 全球定位系統(tǒng)（英語： Global Positioning System，通常簡稱 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、測速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國國防部研制和維護(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，原本美國因?yàn)閾?dān)心敵對國家或組織會利用 SPS 對美國發(fā)動攻擊，故在民用訊號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。 2022 年以后，克林頓政府決 定取消對民用訊號的干擾。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，縱使天候不佳仍能保持相當(dāng)?shù)挠嵦柎┩感?；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)刻至少可以觀測到 4 顆衛(wèi)星。 GPS 衛(wèi)星是由洛克菲爾國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)裝有兩塊雙葉對日定向太陽能電池帆板 (BLOCK I)，全長 接受日光面積為 。對日定向系統(tǒng)控制兩翼電池帆板旋轉(zhuǎn)，使板面始終對準(zhǔn)太陽，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。在星體的兩端面上裝有全向遙測遙控天線，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 ，簡稱 MCS）、 4 個(gè)地面天線站（ Ground Antenna）和 6 個(gè)監(jiān)測站（ Monitor Station）組成。 主控站位于美國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)測站，另外還有位于夏威夷和卡納維拉爾角 2 處監(jiān)測站，故監(jiān)測站目前有 6 個(gè)。監(jiān)測站 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、通信系統(tǒng)基站、電視臺中 工程施工：道路、橋梁、隧道的施工中大量采用 GPS 設(shè)備進(jìn)行工程測量 勘探測繪：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 隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長的西部大開發(fā)的實(shí)施，我省的高等級公路建設(shè)迎來前所末有的發(fā)展機(jī)遇，這就對勘測設(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)字化測繪產(chǎn) 品的支持；建立勘測、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)，是公路勘測設(shè)計(jì)“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求，也是影響高等級公路設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”所在。目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備，但常規(guī)測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，大大延長了設(shè)計(jì)周期?？睖y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 Android 是一個(gè)移動設(shè)備的軟件平臺，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 針對移動手機(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)頁排版引擎 WebKit。 優(yōu)化的圖形：強(qiáng)大的自定義二維圖形庫。基于 OpenGL ES 1． O 標(biāo)準(zhǔn)的 3D 圖形功能，在移動 3D 開發(fā)中有著至關(guān)重要的地位。 SQLite 數(shù)據(jù)庫： SQLitet 提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲。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，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，全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱“全球通”，是第二代移動通信技術(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，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、 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)頁瀏覽器等，開發(fā)者可以在其平臺上開發(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，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)庫包括：標(biāo)準(zhǔn) C 函數(shù)庫、媒體功能庫、瀏覽器引擎、 2D 和 3D 圖形庫、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)平臺是基于優(yōu)化了的 Linux 內(nèi)核，是其系統(tǒng)平臺的核心。它提供諸如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、設(shè)備驅(qū)動等服務(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