Zusammenfassung:
Aufgrund der immer umfangreicheren Funktionen von Smartphones haben sie weit verbreitete Feature-Phones abgelöst. Die Einführung des Open-Source-Android-Systems von Google hat die Entwicklung der Smartphone-Industrie intensiviert. Die kontinuierliche Verbesserung der Hardwarekonfiguration von Smartphones bietet eine Garantie für die Entwicklung leistungsfähigerer mobiler Apps. Dieser Artikel entwirft und realisiert ein auf Android basierendes Navigationssystem durch Forschung zur Entwicklung von Android-Systemsoftware, kombiniert mit der aktuellen Situation von Navigationsanwendungen im In- und Ausland. Das System verwendet eine C/S-Architektur und die Client- und Serverprogramme werden gemäß dem MVC-Modell entworfen und entwickelt. Die Hauptarbeit der Arbeit lautet wie folgt:
⑴ Einführung in die Navigationsanwendung, das Smartphone-Betriebssystem und die GPS-Technologie, Erforschung und Analyse der Systemeigenschaften und Architektur des Android-Systems, Erläuterung der Amap-API und anderer Entwicklungstools sowie Einführung Das Spezifische Konstruktionsprozess der Entwicklungsumgebung.
⑵ Einführung in den Kommunikationsmechanismus von Socket Socket, MVC-Entwicklungsmodus, Multithreading, Android-Nachrichtenmechanismus und anderen Softwareentwicklungstechnologien. Analysierte die Client-Softwareanforderungen und implementierte schließlich das Navigationssystem-Client-UI-Modul, das Anmelde-/Registrierungsmodul, das Selbststandortmodul, das Adressabfragemodul, das Standortfreundmodul, das Routenabfragemodul, das Suchmodul und verschiedene Echtzeitfunktionen des Verkehrsmoduls . Stellt wichtige Inhalte wie XML-Layout-Methode, Socket-Kommunikationsverbindungsrealisierungsprozess, Positionierungs- und Navigationsrealisierungsmethode, Codekonvertierung, POI-Suche usw. vor.
(3) Der Server verfügt über ein leichtes Design und realisiert verschiedene Funktionen des Datenbankmoduls, des Kommunikationsmoduls und des Geschäftsverarbeitungsmoduls. Beschreibt und vergleicht verschiedene häufig verwendete Datenbanken und führt in die Auswahl, den Entwurf und die Implementierung von Datenbanken ein. Die Socket-Kommunikation im Kommunikationsmodul wird beschrieben und der Datenaustausch zwischen Server und Client wird über den Socket-Socket realisiert. Im Geschäftsverarbeitungsmodul werden die Anmelde-, Registrierungs- und Freundestandortfunktionen durch Aufrufen des Kommunikationsmoduls und des Datenbankmoduls realisiert. Abschließend wird das System gemäß den Anforderungen des Systemdesigns streng getestet. Die Testergebnisse zeigen, dass alle Funktionen des Systems normal funktionieren und die Anforderungen der Reisenavigation erfüllen können.
Schlüsselwörter: Android; Navigation; Positionierung; Socket; Datenbank
Zusammenfassung
Da die Smartphone-Funktionen immer umfangreicher werden, werden sie durch Feature-Phones ersetzt. Google hat das kostenlose Android-System eingeführt, das durch die Entwicklung der Smartphone-Industrie verschärft wird. Die Smartphone-Hardwarekonfiguration wird weiter verbessert, um eine umfassendere mobile APP zu entwickeln, die eine Garantie bietet. Basierend auf der Studie zur Entwicklung der Android-Systemsoftware wird in diesem Artikel die aktuelle Situation der Navigationsanwendung berücksichtigt und das auf Android basierende Navigationssystem entworfen und implementiert. Die Vielfalt praktischer Funktionen wurde erweitert. Unter Verwendung der C/S-Architektur wurde das Navigationssystem entworfen und
das Client- und Serverprogramm nach dem MVC-Muster entwickelt.
⑴ In diesem Dokument werden Navigation, Telefonbetriebssystem und GPS vorgestellt. Es analysiert das Android-System, einschließlich der Eigenschaften und Struktur des Android-Systems. Es beschreibt die AutoNavi-API und andere Entwicklungstools. Darüber hinaus
wurde die Entwicklungsumgebung des Erstellungsprozesses vorgestellt.
⑵ In diesem Artikel werden der Socket-Kommunikationsmechanismus, das MVC-Entwicklungsmodell, die Multi-Thread-Programmierung und der Android-Nachrichtenmechanismus vorgestellt. Der Client ist modularisiert konzipiert. Der Implementierungsprozess des Client-UI-Moduls, des Anmelde- oder Registrierungsmoduls, des Selbstpositionierungsmoduls, des Adressabfragemoduls, des Moduls zum Suchen von Freunden, des Routenabfragemoduls, des Suchmoduls und des Echtzeitverkehrsmoduls wird einzeln beschrieben. Darunter werden der kritische Abschnitt des XML-Layouts, der Implementierungsprozess der Socket-Kommunikationsverbindung, Navigationsmethoden, Kodierungskonvertierung und POI-Suche
ausführlich beschrieben.
⑶ Server mit leichtgewichtigem Design, Implementierung der Funktionen von Datenbankmodul, Kommunikationsmodul und Geschäftsverarbeitungsmodul. Eine Vielzahl häufig verwendeter Datenbanken wird beschrieben und verglichen, und die Auswahl, das Design und die Implementierung der Datenbank werden vorgestellt. Das Socket-Kommunikationsmodul wird ausgearbeitet, mit dem der Datenaustausch zwischen Client und Server erreicht wird. Im Geschäftsverarbeitungsmodul werden die Funktionen der Anmeldung, Registrierung und Positionierung von Freunden durch den Aufruf des Kommunikationsmoduls erreicht. Gemäß den Systemdesignanforderungen wird das System strengen Tests unterzogen. Die Testergebnisse zeigen, dass die verschiedenen Funktionen des Systems normal funktionieren und den Anforderungen auf Reisen gerecht werden.
Schlüsselwörter: Android; Navigation; Kommunikation; Datenbank
目 录
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Kapitel 1 Einleitung
1.1 Hintergrund und Bedeutung des Themas 1.2
Forschungsstand
1.2.1 Smartphone-Plattform
1.2.2 Navigationssystemanwendung
1.2.3 GPS-Technologie
1.3 Struktur der Arbeit
Kapitel 2 Entwicklungsplattform
2.1 Android-Plattform
2.1.1 Einführung in das Android- System
2.1 .2 Android-System Funktionen
2.1.3 Android-Systemarchitektur
2.2 Gaode-Map-API
2.3 Aufbau der Entwicklungsumgebung
2.4 Zusammenfassung dieses Kapitels Kapitel
3 Design und Implementierung des Android-Client-Softwaremoduls
3.1 Anforderungsanalyse
3.2 Struktur des Client-Softwaremoduls
3.3 Softwareentwicklungsbezogene Technologien
3.3 .1 MVC-Modus
3.3.2 Thread
3.3.3 Android-Nachrichtenmechanismus
3.3.4 Socket-Socket
3.3.5 Android-Broadcast-Mechanismus
3.4 Design und Implementierung von Funktionsmodulen
3.4.1 Client-UI-Modul
3.4.2 Anmelde-/Registrierungsmodul
3.4.3 Selbstorientierungsmodul
3.4.4 Adressabfragemodul
3.4.5 Positionierungsfreundmodul
3.4.6 Routenabfragemodul
3.4.7 Echtzeit-Straßenzustandsmodul
3.4.8 Suchmodul
3.5 Zusammenfassung dieses
Kapitels Kapitel 4 Entwurf und Implementierung serverseitiger Softwaremodule
4.1 Serversoftware Modulstruktur
4.2 Datenbankdesign
4.2.1 Datenbankauswahl
4.2.2 Datenbanktabellendesign
4.3 Implementierung des Kommunikationsmoduls
4.4 Implementierung des Datenbankmoduls
4.5 Geschäftsverarbeitungsmodul
4.5.1 Implementierung der Anmeldung/Registrierung
4.5.2 Implementierung des Standorts von Freunden
4.6 Zusammenfassung dieses
Kapitels Kapitel 5 Systemtests
5.1 Testumgebung
5.2 Testergebnisse
5.2.1 Registrierung/Anmeldung
5.2.2 Navigation/Positionierung
5.2.3 Echtzeit-Verkehrsbedingungen
5.2.4 Routenabfrage
5.2.5 Suche
5.2.6 Standort von Freunden
5.2.7 Adressabfrage
5.2.8 Multi- Modelltest
5.3 Kapitel
6 Zusammenfassung Kapitelzusammenfassung und Ausblick
6.1 Arbeitszusammenfassung
6.2 Zukünftige
Ausblickreferenzen
Danksagung
Kapitel 1 Einleitung
1.1 Hintergrund und Bedeutung der Themenauswahl
Seit Beginn des neuen Jahrhunderts hat sich Chinas Mobilkommunikationstechnologie rasant weiterentwickelt, die 3G-Technologie (Mobilkommunikationstechnologie der dritten Generation) wurde in China populär gemacht, die 4G-Technologie (Mobilkommunikationstechnologie der vierten Generation) wird energisch gefördert und das Benutzererlebnis des mobilen Internets verbessert Der Zugang ist anders als in der Vergangenheit. Im Vergleich zu den grundlegenden Veränderungen nutzen immer mehr Menschen das Mobiltelefon zum Surfen im Internet. Laut dem „32. statistischen Bericht über die Internetentwicklung in China“ [1], der am 17. Juli 2013 vom China Internet Network Information Center veröffentlicht wurde, belief sich die Zahl der Internetnutzer in China Ende Juni 2013 auf fast 600 Millionen Anstieg gegenüber Ende 2012. mehr als 25 Millionen Menschen. Das Internet entwickelt sich rasant und seine Verbreitungsrate steigt von Jahr zu Jahr. Der Bericht zeigt, dass unter den neu hinzugekommenen Internetnutzern die überwiegende Mehrheit Smartphones für den Internetzugriff nutzt, nämlich 70,0 %, was deutlich höher ist als der Anteil der Internetnutzer, die für den Zugriff andere Geräte (Computer, Tablets usw.) nutzen das Internet. Gleichzeitig hat die Zahl der mobilen Internetnutzer in China die 400-Millionen-Marke überschritten und wächst rasant. Die Förderung und Popularisierung der neuen Generation von Kommunikationstechnologien und die kontinuierliche Verbesserung des Benutzererlebnisses von Smartphones haben den raschen Anstieg der Zahl mobiler Internetnutzer in meinem Land gefördert. Chinas Zeitalter des mobilen Internets ist angebrochen. Mobiltelefone sind keine einfachen Kommunikationsmittel mehr. Smartphones sind für viele Benutzer zu einer täglichen Notwendigkeit geworden. Während Benutzer auf Mobiltelefone angewiesen sind, stellen sie auch höhere Anforderungen an Mobiltelefonanwendungen und sind bestrebt, mehr Software zu haben, die den Bedürfnissen des Benutzerlebens gerecht wird.
Laut dem „China Automobile Society Development Report 2012-2013“ [2] der Chinesischen Akademie der Sozialwissenschaften hat die Zahl der Privatautos in meinem Land im ersten Quartal 2013 100 Millionen überschritten, und bis 2023 Auf 100 Haushalte werden etwa 60 Personen ein Auto besitzen. Angesichts eines so riesigen Navigationsmarktes ist der Marktanteil der herkömmlichen Autonavigation aufgrund ihrer Nachteile wie hoher Preis, schlechte Portabilität und langsame Aktualisierung der Kartendaten allmählich zurückgegangen. Mit der Verbreitung von Smartphones entwickelt sich die Mobiltelefonnavigation aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile sehr schnell weiter. Das Mobiltelefon ist klein und leicht und tragbarer als die Autonavigation. Die Navigationsfunktion des Mobiltelefons ist umfangreich und unterstützt nicht nur die Fahrzeugnavigation, sondern verfügt auch über praktische Funktionen wie die Abfrage öffentlicher Verkehrsmittel und selbstfahrender Routen.
1.2 Forschungsstand
1.2.1 Smartphone-Plattform
iOS ist ein von Apple Inc. entwickeltes Betriebssystem auf Basis des Darwin-Systems, das ursprünglich speziell für das iPhone entwickelt wurde. Ursprünglich iPhone OS genannt, wurde es später in iOS geändert. Das Betriebssystem wurde mehrfach aktualisiert und kann auf iPhone, iPod touch, iPad und Apple TV laufen, die von Apple verkauft werden. Zukünftig wird es auch Smartwatches, Smart Glasses und andere smarte Mobilgeräte unterstützen. Die Systemarchitektur von iOS ist in vier Schichten unterteilt: die Cocoa Touch-Schicht,
Die Kernbetriebssystemschicht (die Core OS-Schicht), die Medienschicht (die Medienschicht) und die Kerndienstschicht (die Kerndienstschicht). Apple stellt Entwicklern ein SDK zur Verfügung, das speziell für die Entwicklung von iOS-Systemanwendungen verwendet wird. Das iOS-System verfügt über eine einfache und schöne Benutzeroberfläche, gute Stabilität und einfache Bedienung, was es nach seiner Einführung weithin anerkannt hat. Aufgrund seiner Closed-Source-Funktion ist es jedoch auch nicht auf Geräten anderer Marken verwendbar.
Um mit Apple zu konkurrieren, brachte Google das Android-Betriebssystem auf den Markt. Mit der Popularität von Smartphones ist der Marktanteil des Android-Systems stetig gestiegen und hat iOS überholt und ist zum mobilen Betriebssystem mit dem höchsten Marktanteil geworden. Basierend auf dem starken technischen Hintergrund von Google aktualisiert das Android-System die im System aufgedeckten Probleme kontinuierlich und schnell, optimiert die Benutzererfahrung und erhöht die Systemsicherheit. Seit August 2013 ist die Android-Version auf Jelly Bean Version 4.3 aktualisiert. Aufgrund der kostenlosen Nutzung von Android wird das System häufig in Mobiltelefonen unterschiedlicher Preisklassen eingesetzt, darunter übersteigt der Marktanteil im Mittelklasse-Markt 45 %, im High-End- und Low-End-Markt der Marktanteil Märkte nehmen weiter zu.
Anfangs veröffentlichte die Microsoft Corporation das Windows Mobile-System speziell für mobile eingebettete Geräte, das System war jedoch hinsichtlich der interaktiven Benutzeroberfläche und der Sprachverständlichkeit nicht zufriedenstellend. Um am Wettbewerb der Mobiltelefon-Betriebssysteme teilzunehmen, stellte Microsoft 2010 auf der Global Mobile Communications Exhibition das mit Spannung erwartete Windows Phone-Betriebssystem vor. Das Designkonzept dieses Systems unterscheidet sich völlig von dem von Windows Mobile und wählt den interaktiven Multi-Touch-Modus. Das Windows Phone-System umfasst sechs Kernkomponenten: Personen (Kontakte), Musik + Video (Video), Spiele (Spiele), Bilder (Bilder), Office (Büro) und Marktplatz (Software-Store) und unterstützt die Softwareentwicklung von Drittanbietern. Derzeit haben viele Mobiltelefonhersteller auf der ganzen Welt Mobiltelefone mit dem Windows Phone-System auf den Markt gebracht, beispielsweise das Lumia von Nokia, und gute Umsätze erzielt. Der aktuelle Marktanteil dieses Systems ist relativ gering. Im Vergleich zu den beiden vorherigen Systemen ist die Anzahl der Mobiltelefonhersteller, die dieses System unterstützen, noch gering.
Das Symbian-System wurde ursprünglich von Symbian entwickelt und 2008 von Nokia übernommen. Symbian-Systeme verbrauchen weniger Strom und verbrauchen weniger Speicher. Aufgrund dieser Eigenschaften funktioniert das Symbian-System auch dann gut, wenn der Telefonspeicher klein ist. Das Symbian-System ist speziell für mobile Geräte konzipiert und die Systemarchitektur umfasst Multitasking, Speicherschutz und Multithreading. Durch das Einsparen von Speicher und das Löschen des Stapels kann das System lange Zeit mit begrenzten Ressourcen laufen. Das Verkaufsvolumen einer Vielzahl von Mobiltelefonen, die das von Nokia entwickelte Symbian-System nutzten, war beträchtlich, und das Symbian-System wurde zu dieser Zeit zum Mobiltelefonsystem mit dem höchsten Marktanteil. Doch mit dem Aufkommen von Android und iOS verfiel das Symbian-System rapide. Im Jahr 2011 gab Nokia unter dem Einfluss von Android und iOS Symbian auf und begann mit Microsoft zusammenzuarbeiten, um das Windows Phone-System als Hauptbetriebssystem für Nokia-Mobiltelefone einzuführen.
Das Blackberry-System ist ein Betriebssystem, das von der kanadischen Firma RIM (Research In Motion) entwickelt wurde. Im Zeitalter der Feature-Phones hat das BlackBerry-Mobiltelefon, das das Blackbeery-System verwendet, die Echtzeit-Mail-Push-Funktion durch die Kombination mit dem Server realisiert. Das Blackbeery-System kann die Integrität und Vertraulichkeit von Benutzerinformationen in größerem Maße gewährleisten. Seine mobilen Lösungen für Geschäftsleute machen das System bei Unternehmensanwendern und Regierungsanwendern weithin anerkannt. Vor dem Erscheinen von iOS und Android löste die Echtzeit-E-Mail-Push-Funktion von Blackberry das Problem, dass Benutzer ihre E-Mails ständig online abrufen mussten. Aber mit dem Aufkommen anderer Betriebssysteme ist E-Mail-Push in Echtzeit alltäglich geworden und es handelt sich nicht mehr um ein Blackberry-System.
systemexklusiv. Allerdings hat die Lücke in der Benutzererfahrung, der Systemkompetenz und der Softwaremenge dazu geführt, dass das Blackberry-System allmählich zurückgeht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Android-System aufgrund seiner Open-Source-Funktionen und schnellen Systemaktualisierungen die Gunst vieler Entwickler mobiler Geräte wie Mobiltelefone und Tablets auf sich gezogen hat und auch zum Marktanteil Nr. 1 des Android-Systems beigetragen hat. Die großen Nutzer von Android-Systemen haben auch die Begeisterung von Drittsoftwareentwicklern geweckt: Derzeit hat allein die Zahl der APPs auf dem Google Play-Anwendungsmarkt eine Million überschritten. Es erscheinen immer mehr hervorragende APPs, die den Benutzern ein besseres Anwendungserlebnis ermöglichen. Daher ist die Entwicklung der Client-Software des Mobiltelefonnavigationssystems auf der Android-Plattform nicht nur relativ einfach im Entwicklungsprozess, sondern auch förderlich für die Softwareförderung.
1.2.2 Navigationssystemanwendung
Navigation ist der Prozess, bei dem Benutzer durch Angabe der Vorwärtsrichtung vom Startpunkt zum Ziel geführt werden. Das alte China blickt auf eine lange Geschichte der Navigation zurück, und die Menschen des Altertums beherrschen seit langem die Navigationsmethode, bei der die Navigationsrichtung durch Beobachtung der Position des Nordsterns korrigiert wird. Die Erfindung des Kompasses und der Astrologie hilft der Menschheit, ans Meer zu gehen und die unbekannte Welt zu erkunden, und fördert gleichzeitig die Entwicklung der menschlichen Zivilisation. Im modernen Leben hat die kontinuierliche Entwicklung der Wirtschaft dazu geführt, dass Autos immer beliebter werden, und die Autonavigation ist mit der zunehmenden Anzahl von Autos eng mit den Menschen verbunden.
Vor der Geburt der Autonavigation bestand das Hauptmittel der Autonavigation darin, Karten anzuzeigen. 1980 erschien ETAK, das weltweit erste Navigationssystem. Das ETAK-System verfügt nicht über eine GPS-Ortung. Es verwendet die Methode der Kabinenberechnung. An den Rädern befinden sich magnetische Perlen, um die Drehung zu erfassen. Gleichzeitig wird der eingebaute Kompass zur Berechnung verwendet. Er kann die Position nur grob schätzen auf der Karte, kann aber keine Richtung angeben. Nach der Fertigstellung des GPS-Systems begannen die Hersteller mit der Produktion von Fahrzeugnavigationsprodukten auf Basis der GPS-Ortungstechnologie. Die auf der GPS-Ortungstechnologie basierende Fahrzeugnavigation ist präzise in der Ortung und kann die Reisenavigationsbedürfnisse von Autonutzern erfüllen, es gibt jedoch auch Probleme wie Einzelfunktionen, langsame Kartenaktualisierung und unvollständige Informationen [3]. Nach dem Eintritt in die Ära der Smartphones entstand eine Vielzahl umfangreicher Mobiltelefonanwendungen, und das auf Mobiltelefonen basierende Navigationssystem erfreute sich aufgrund seiner zahlreichen Funktionen und schnellen Aktualisierungen nach und nach großer Beliebtheit.
Der Wettbewerb auf dem Markt für Autonavigationsprodukte in meinem Land ist relativ hart und viele Hersteller entwickeln und produzieren Autonavigationsprodukte. Derzeit basiert die auf dem Markt erhältliche Autonavigation auf der GPS-Ortungstechnologie, die je nach Leistung in High-End- und Low-End-Technologie unterteilt werden kann. High-End-Navigationsprodukte verfügen über viele Funktionen, darunter drahtlose Kommunikation, Surfen im Internet, Fernsehen, Radiohören usw., aber sie sind teuer und nicht für den Kauf durch den Normalbürger geeignet; Low-End-Navigationssysteme verfügen über einige notwendige Funktionen Navigationsprodukte, aber ihre Leistung ist schlecht[4]. Gewöhnliche Autonavigation ist einerseits teuer, selbst billige Low-End-Produkte kosten Hunderte von Yuan, andererseits müssen die Daten manuell aktualisiert werden, was mühsam zu bedienen ist. Darüber hinaus gibt es bei der Autonavigation auch Probleme wie die fehlende Bereitstellung von Busrouten und der PIO-Suche. Ausgehend von den oben genannten Punkten erforscht und entwirft dieser Artikel ein Navigationssystem, das den Bedürfnissen der Öffentlichkeit entspricht, eine hohe Leistung, einen niedrigen Preis, vollständige Funktionen und eine einfache Bedienung aufweist, den Markt für Navigationsanwendungen bereichert und die Entwicklung weiter fördert Navigationsanwendungen.
In den frühen populären Mobiltelefonsystemen gab es bereits einige relativ ausgereifte Navigationsanwendungssoftware. Nach dem Erscheinen des Android-Systems erschien diese Software auch auf dem Android-Anwendungsmarkt. Derzeit beliebt auf der Android-Plattform
Zu den Navigationsanwendungen gehören Baidu, Gaode, Tuba usw. Diese Software hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, aber alle verfügen über einige Funktionen, die untereinander nicht verfügbar sind.
1.2.3 GPS-Technologie
Der vollständige Name von GPS lautet Global Positioning System oder Global Positioning System. Es wurde in den 1960er Jahren in den USA entwickelt und 1994 vollständig fertiggestellt. Das gesamte GPS-System besteht aus drei Teilen: dem Weltraumteil, dem Bodenüberwachungsteil und dem Benutzerausrüstungsteil [5]. Das GPS-Weltraumsegment besteht aus 24 Satelliten, die gleichmäßig auf sechs Orbitalebenen verteilt sind [6]. Eine sinnvolle Verteilung stellt sicher, dass jeder Punkt auf der Erde jederzeit Signale von nicht weniger als 4 Satelliten empfangen kann. Der GPS-Satellit hat eine Wabenstruktur und auf beiden Seiten des Satelliten sind Solarzellen-Segelpaneele installiert. Die Segelpaneele können kontinuierlich auf die Sonne ausgerichtet werden, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Satelliten zu gewährleisten. Darüber hinaus kann der Satellit auch die Höhe und den Winkel des Satelliten über den Lageregler und den Orbitregler steuern. Die Genauigkeit der GPS-Satellitenpositionierung hängt eng mit der Genauigkeit der Satellitenuhr zusammen. Nach kontinuierlicher Verbesserung konnte die aktuelle Wasserstoff-Atomuhr den Satellitenfehler auf 1 Meter reduzieren [7].
Der Bodenkontrollteil besteht aus 1 Hauptkontrollstation (Master Control Station, MCS), 3 Bodenantennenstationen (Ground Antenna) und 5 Überwachungsstationen (Monitor Station). Die Hauptkontrollstation befindet sich in den Vereinigten Staaten und ist das Zentrum des gesamten Bodenkontrollsystems. Die Aufgabe der Hauptkontrollstation besteht darin, jede Überwachungsstation zu überwachen, die von ihr gesendeten Nachrichten zu empfangen, die Satelliten-Ephemeride, die Taktdifferenz usw. zu berechnen und sie dann an andere Bodenantennenstationen zu senden[8]. Die Hauptaufgabe der Antennenstation, auch Injektionsstation genannt, besteht darin, Satelliten-Ephemeriden, Navigationsnachrichten und andere von der Master-Kontrollstation berechnete Informationen in den Speicher des entsprechenden Satelliten einzuspeisen [9]. Die Injektionsstation ist auch eine Überwachungsstation. Die fünf Überwachungsstationen sammeln kontinuierlich Satellitendaten und Umweltdaten, überwachen den Arbeitsstatus des Satelliten und senden die Daten nach vorläufiger Verarbeitung an die Hauptkontrollstation. Alle Antennenstationen und Überwachungsstationen des GPS-Systems sind unbeaufsichtigt, kommunizieren über das Netzwerk miteinander und erhalten Anweisungen zur Durchführung von Arbeiten.
Bei der Benutzerausrüstung handelt es sich hauptsächlich um einen GPS-Empfänger, der aus Software und Hardware besteht. Im Allgemeinen kann er in drei Typen unterteilt werden: Navigationstyp, Messtyp und Timing-Typ [10]. Die Benutzerausrüstung in diesem Artikel bezieht sich auf das Smartphone Terminal. Der Hardwareteil des GPS-Empfängers besteht aus Host, Stromversorgung und Antenne und ist hauptsächlich für die Erfassung schwacher Satellitensignale verantwortlich; die Software des GPS-Empfängers ist ein Nachbearbeitungssoftwarepaket, das speziell zur Verarbeitung der empfangenen Daten verwendet wird Berechnen Sie die Pseudo-Entfernung anhand der empfangenen Satellitensignale und der Entfernungsänderungsdaten, um Empfängerpositionsdaten zu erhalten.
Das Grundprinzip der GPS-Positionierung ist: Basierend auf den bekannten räumlichen Positionen von mehr als drei Satelliten wird schließlich die spezifische Position des GPS-Empfängers mithilfe der Methode der Raumentfernungskreuzung ermittelt [11]. Um die Positionierungsgenauigkeit sicherzustellen und den Einfluss verschiedener Fehler zu vermeiden, berechnet der GPS-Empfänger die geografische Position normalerweise auf der Grundlage der von den vier beobachteten Satelliten gesammelten Daten. Der Satellit bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit über der Erde und die Echtzeitposition des Satelliten kann durch die Berechnung der Navigationsnachricht ermittelt werden. Die spezifische Position der Überwachungsstation kann nur durch Messung der Entfernung von der Überwachungsstation ermittelt werden zum Satelliten. Die spezifische Formel ist in Formel 1.1 [9 ] dargestellt:
2p1 = (xp eins x1 )2 + (yp eins y1 )2 + (zp eins z1 )2
2p2 = (xp eins x2 )2 + (yp eins y2 )2 + (zp eins z2 )2
2p3 = (xp - x3 )2 + (yp - y3 )2 + (zp - z3 )2
Darunter stellen (xj, yj, zj) (j=1,2,3) die Koordinaten der drei Satelliten zu einem bestimmten Zeitpunkt dar, (xp, yp, zp) stellen die Koordinaten der Überwachungsstation P dar, (1, 2 , 3 ) gibt die Entfernung vom Satelliten zur Antenne des GPS-Empfängers an.
Das GPS-System zeichnet sich durch Allwetter-, globale Abdeckung, hohe Präzision, hohe Effizienz und mobile Positionierung aus [3]. GPS-Satelliten decken 98 % der Welt ab. Solange sich kein Hindernis am Himmel befindet, kann das GPS-System den Benutzern auch bei schlechtem Wetter hochpräzise Koordinateninformationen für die dreidimensionale Festpunkt- und Geschwindigkeitsmessung liefern . Obwohl der ursprüngliche Zweck von GPS darin bestand, dem Militär zu dienen, wurde es nach seiner Fertigstellung für die zivile Nutzung freigegeben und die Signalstörung für die zivile Nutzung wurde im Jahr 2000 aufgehoben, sodass die zivile Positionsgenauigkeit zehn Meter erreichte. GPS-Funktionen wie präzises Timing, Positionierung, Navigation und Bereitstellung von Zeitdaten werden in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt. Seine Timing-Funktion wird beispielsweise in Observatorien und Fernsehsendern verwendet; die Navigation wird in Waffen, Fahrzeugen und Flugzeugen usw. verwendet; die Positionierung wird bei Such- und Rettungsaktionen, elektronischen Karten usw. verwendet. Darüber hinaus wird GPS auch häufig in den Bereichen Vermessung und Kartierung, Stadt- und Landplanung, Vermessung land- und forstwirtschaftlicher Ressourcen, geologische Vermessung, topografische Vermessung usw. eingesetzt [12]. Mit der Entwicklung der Gesellschaft wird die Anwendung von GPS immer umfangreicher.
1.3 Papierstruktur
Der Artikel stellt den Entwicklungsstand des Navigationssystems vor, analysiert die zugehörige Entwicklungsplattform, entwirft und realisiert das Navigationssystem auf Android-Basis. In diesem Dokument werden die Module des Clients bzw. des Servers ausführlich beschrieben und die relevanten Schlüsseltechnologien im Designprozess vollständig vorgestellt. Die Arbeit ist in insgesamt sechs Kapitel unterteilt, und der spezifische Inhalt jedes Kapitels wird wie folgt vorgestellt.
Das erste Kapitel stellt hauptsächlich den Hintergrund und die Bedeutung des ausgewählten Themas vor und analysiert die gängigen Smartphone-Betriebssysteme auf dem Markt, den Forschungsstand von Navigationsanwendungen und GPS-Technologie sowie andere verwandte Inhalte.
Das zweite Kapitel erläutert hauptsächlich die Amap-API, die Android-Entwicklungsplattform, einschließlich der Android-Systemfunktionen und -Architektur usw., und stellt die für die Systementwicklung erforderlichen Entwicklungstools und den Konstruktionsprozess der Entwicklungsumgebung vor.
Das dritte Kapitel stellt den Entwicklungsprozess des Kunden vor. Die Softwareanforderungen des Kunden werden analysiert, die relevanten Technologien, die für die Entwicklung der Kundensoftware erforderlich sind, vorgestellt und der Realisierungsprozess jedes Moduls des Kunden detailliert beschrieben.
Das vierte Kapitel stellt den Entwicklungsprozess der Serverseite vor. Die Hauptdatenbank wird beschrieben und die Systemserverdatenbank wird entsprechend den Systemanforderungen entworfen. Der Implementierungsprozess der drei Module des Servers wird ausführlich beschrieben.
Das fünfte Kapitel testet jede Funktion des Systems auf verschiedenen Mobiltelefonen, stellt die Testumgebung und die entsprechenden Testergebnisse vor und analysiert die Testergebnisse.
Kapitel 6 schließt dieses Papier ab und gibt einen Ausblick für die Zukunft.
