基于Android平台气象软件的设计与实现及基于单片机的GPS定位系统设计文献综述

基于Android平台气象软件的设计与实现摘要在当今这个高速发展的信息时代,传统互联网已经日趋成熟，而移动互联网却处于井喷式的爆发阶段。随着基于Android和iOS系统等智能手机操作系统的普及，智能手机为用户提供着越来越便捷和人性化的互联网服务。通过手机终端即可处理各种业务，远可远程物联关灯，近可查阅地图天气。因此，应用软件极其服务在智能手机上具有广阔的开发空间。而当今主流的两家智能手机系统平台分别是由Android和iOS系统所占据。它们凭借其高智能化、交互性强、扩展性强、创新度高一举将占据智能手机市场十几年的塞班踢出历史舞台。也造就了移动互联网的高速发展。因为苹果和谷歌科技巨头具有强大的技术实力背景，人性化的交互设计，高水平的设计规范，完善的服务终端。所以系统用户激活数一直很高。而其中的Android所具有的开源开放特性使它具有良好的拓展性。深受各大手机产商的欢迎，因此Android占据着最多的市场份额。并且它具有方便的开发调试工具，开放的体系架构，成熟的多媒体和各大组件，较低的开发成本。这都深深地吸引着开发者们。本文设计就是在基于Android平台，使用相关的开发工具，结合实际工作内容，对气象软件应用进行设计与实现。关键词:API；Android；SQLite；气象软件；Java

DesignandimplementationofweathersoftwareBasedonAndroidAbstractToday’srapiddevelopmentoftheinformationage,TraditionalInternethasbecomingmature.AndmobileInternetisinthestageoftheoutbreakoftheblowout.AsbasedonAndroidandiOSsystemandsoontheproliferationofsmartphones,smartphonestoprovideuserswithmoreconvenientandhumanizedInternetservices.Candealwithallkindsofbusiness,throughamobileoperatorfararemoteobjecttoturnoffthelights,almostcanconsultweathermap.Therefore,theapplicationsoftwareisserviceonasmartphonehasabroaddevelopmentspace.Andtoday'smainstreamtwosmartphonesystemplatformaredominatedbyAndroidandiOS.Themwithitshighintelligent,interactivestrong,strongexpansibility,highinnovationdegreeofeverywilldominatethesmartphonemarketmorethantenyearsofsymbiankickedouthistorystage,alsocontributedtotherapiddevelopmentofmobileInternet.BecauseAppleandGoogleCompanytechnologygianthasstrongtechnicalstrengthbackground,humanizedinteractiondesign,highlevelofdesignspecifications,theconsummationserviceterminal.Sotheusersofthesystemhasbeenveryhighactivationnumber.AndwiththeassistanceoftheAndroidopensourceandopenfeaturesmakeithasgoodexpansibility.Heispopularwiththemajormobilephonemakers,sotheAndroidoccupyingmostofthemarket.Andithasaconvenientdevelopmentanddebuggingtools,anopenarchitecture,maturemultimediaandmajorcomponents,lowerdevelopmentcosts.Thisisdeeplyattractdevelopers.DesignisbasedontheAndroidplatform,thispaperusetherelevantdevelopmenttools,todesignandimplementationofmeteorologicalsoftwareapplication.Keywords：API；Android；SQLiteDatabase；Weathersoftware；Java绪论1.1研究背景与意义在现今信息化、智能化的时代，移动互联网的地位日趋重要，3G、4G通信技术高速发展，不管是国内的TD制式还是欧美的FDD制式，3G、4G通信技术在移动互联网的发展历程中具有重要的意义，是一块不可替代的基石。现在只需轻轻一点，便可通过小小的手机终端享受到高效且方便的网络服务。在2014年的台湾资策会FIND的“台湾最受欢迎的20大应用“调查报告中，在社交类和娱乐类之后就是天气类，而这排名并不仅仅是台湾，相信在国内和国外的应用排行中，天气类的应用软件都会有一席之地，因为现在的气象信息可以十分精准的预测出当天的气候状态，这种提前预警的好处，可以把气象灾害造成的损失降到最低。而这些服务只需通过手机轻轻一点即可实现。所以天气类的应用软件无论是在哪个手机系统平台上，渗透率都是非常之高的。随着各类应用软件的百花齐放，在当前巨大的移动互联网背景下，应用软件的格局和开发者的盈利模式逐渐有清晰的轮廓。就目前手机应用程序的盈利手段来说，移动广告是十分重要的盈利手段。在渗透率高的应用上嵌入广告SDK的话，可以赚取到一定的点击量和展示量，因此，一些分发平台为了帮助自己的广告业务跑量，也会选择开发一些实用的应用嵌入自己的SDK。而气象软件是相对比较新颖且实用的一款应用软件。因此选择了基于Android平台气象软件的设计与实现。1.2研究现状和发展趋势基于Android平台开发气象软件应用，首先Android具有基于自己不同于别人的优势与特点。第一，他具有强大的开放性。众说周知，Android是一个开源的操作系统，因为Android平台基于BSD协议。而BSD协议鼓励软件开发作者公开后续其开发的源代码，但它并不具有强迫性，因此使用者修改代码之后，可以自行决定是否按照BSD协议进行公开。这样使得Android一边具有其开放性而另一边又可适用于商业开发。第二点优势是硬件跨平台，因为Android具有的开放性，各大厂商选择Android作为自己手机的原生操作系统，因此同一种系统软件背后是多个厂商的多种硬件所支撑。通过将系统深度定制，来达到个性化的极致，以此吸引广大消费者，抢占市场份额。第三点是并行运行模式。Android是一个支持多任务操作系统的平台，后台可通过服务挂起，应用之间彼此不会互相影响，只要后台挂着，你可以一边下载，一边听歌，一边玩游戏，相信在不久的将来,Android手机会发展到和PC操作系统一样，可以分为多窗口工作模式，一个窗口看视频，另外一个窗口玩游戏。最后一点就是非垄断性。与苹果公司的iOS系统和微软公司的WindowsPhone相比，在Android平台上，可以定制自己所独有的东西，这对开发者具有极大的吸引力。而手机的应用软件就是手机操作系统的灵魂，可以说各式各样的App造就了操作系统的丰富多彩，某些App软件具有强大的用户基数和稳定的盈利模式，因此在现今移动互联网格局战略发展下，基于Android平台开发的应用软件是移动互联网攻城掠地的第一城。1.3SQLite数据库简介数据库是程序进行数据管理的重要技术，现今信息资源的管理与存储是愈加复杂、同时也愈加重要，而数据库却在对信息资源的管理和存储中充当着至关重要的角色。而对于Android手机这种智能终端来说，自然也需要数据库对其信息资源进行管理和存储，Android搭载着一款轻型的SQLite数据库，它是遵守ACID的嵌入式关系型数据库管理系统。它是以嵌入式为设计目标的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它的特点是高度便携、使用方便、结构紧凑、高效、可靠。它能够支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系统的同时也能够跟很多程序语言相结合。1.4开发环境简介Android的系统架构可以大致可以分为四层架构，五块区域。最底层也是最基础的一层是Linux内核层：Android系统是基于开源的Linux2.6内核开发的，这一层是为Android设备的各种硬件提供了底层支持驱动，比如用于屏幕显示的显示驱动、用于多媒体播放的音频驱动、用于拍照摄影的照相机驱动，以及蓝牙、Wi-Fi驱动等。接着是系统运行库层：Android系统所需要的特性支持都是由这一层的一些C/C++语言编写的库所提供的。比如数据库是由SQLite所提供支持的，3D绘图是由OpenGL|ES库提供了支持，浏览器内核是由WebKit库提供了支持等。还有就是Dalvik虚拟机包含在了Android运行时库中。Dalvik虚拟机使得每一个Android应用都能够运行在独立的进程中并且拥有一个自己的Dalvik实例。不同于Java虚拟机，Dalvik是为移动设备专门量身定制的，它可以在手机内存、CPU性能有限等情况下。进行专门的优化处理。接着是应用框架层：这一层是为开发者和Android自带的一些核心应用提供了构建程序时需要用到的各种API。然后是最顶层的应用层：所有安装在手机上的应用程序都是属于这一层，比如微信，系统自带的短信还有游戏都是属于这层，这层是用Java语言编写的。由于Android应用层的应用程序都是Java语言编写的，所以开发环境需要JavaSDK以及Google提供的AndroidSDK，而开发工具就有Eclipse搭载ADT插件和刚兴起不久的Androidstudio。此程序是用Eclipse开发的，因此只介绍Eclipse。准备好以上提到的SDK和程序，再配置环境变量，便可进行开发了。1.4.1Java概述Java是目前全世界最流行的面向对象编程语言。与它类似的程序设计语言有C#、python和Ruby，它们在某些领域都有自己的特点和优势，所以彼此都是处于竞争者的状态。Java语言是一种较为特殊的高级语言，因为Java程序要经历先编译、后解释两个步骤。所以Java既有解释性语言的特征，也有编译性语言的特征。Java有三个分支，分别为JavaSE、JavaME、JavaEE。其中JavaEE企业级主要是用于Web的开发，比如JSP、Servlet、EJB等都属于JavaEE的范畴。由于Java的安全、稳定，这使得JavaEE不仅在大型网站的架构上十分适用，在银行和基金证券等金融行业也是备受青睐。还有就是JavaME移动设备，它是专门为机顶盒、移动电话和PDA之类的嵌入式消费电子设备提供的Java语言平台。最后是JavaSE标准版，它是JavaEE和JavaME的基础，核心语言都在JavaSE中体现，最先开始学习就是学JavaSE，它主要用于桌面应用开发。1.4.2Eclipse+ADT概述是Java开发中最好用、最流行的IDE工具之一。而且它还是开源的，这使得MyEclipse和Aptana这些基于Eclipse制作出来的优秀IDE得以成功问世。但它吸引众多开发者的地方还不止于此，Eclipse它具有超强大的插件功能。因为它可以支持非常多的插件工具，使得它不仅可以用来开发Java，还可以非常轻松地支持几乎所有主流语言的开发，当然也非常适合Android开发。ADT全称是AndroidDevelopmentTools，是谷歌提供的一个Eclipse插件，用户在Eclipse中提供一个强大的、高度集成的Android开发环境。安装ADT插件，就可以实现联机调试，而且还能够模拟各种手机事件、分析你的程序性能等众多便捷的功能。2需求分析2.1研究目的主要是为了学习Android应用程序的设计与开发，往安卓工程师的职位发展，配合公司跑量业务进行研究与学习。利用组件对气象软件进行开发，通过项目实践，将书本中学习到的知识运用起来，对知识点进行更加深刻的总结归纳。2.2系统需求基于Android平台的气象软件，主要强调的就是便捷性，一般人们在准备出门的时候会提前看一下天气预报，根据气温提示考虑如何着装以及是否带伞等问题。此时便有以下几点要求，第一、需要有便捷的查询功能，最简洁的提供资讯，直观的收到我所需要了解的天气信息即可。第二、需要准确的天气信息，因此需要着重考虑天气API接口。第三、信息要实时更新，所以后台服务要按照一定的时间间隔，从服务器上获取信息。并且提供手动更新，获取实时天气信息。2.3需求分析根据系统分析，Android气象软件要求如下：软件可罗列出全国所有省、市、县。软件可查看全国的任意所选城市天气信息。软件可定位出你当前所在地理信息位置。软件可自由切换全国各大城市以及查看它的天气信息。软件可提供手动更新功能以及后台自动更新天气信息的功能。程序响应速度快，获取后台信息快速无延误，安全性高。2.4功能分析图下图是气象软件的功能分析图图2-1系统功能分析图3总体设计3.1用户界面设计根据需求分析可知道，首先用户点击进入应用程序时，系统会获取服务器上返回的文本信息，用程序处理完之后再进行适配ListView便可获得初始界面，用初始界面进行初始化就可以到主界面了。设计初衷就是为了简洁明了，一目了然。设计出来的界面草图如下所示。图3-1初始化界面设计草图图3-2主界面设计草图3.2总体功能设计3.2.1模块设计功能模块设计总体分为4部分，分别是活动启动，后台Service服务，用户界面以及数据库，模块包名如下图所示：活动启动:活动是Android程序的门面，在应用中所看到的东西，都是活动，它与用户交互最直接的组件。它有四种启动模式，分别是Standard、singleTop、singleTask还有SingleInstance。本程序是默认的Standard启动模式。后台Service:负责执行那些不需要去和用户交互而且还要求在系统中长期运行的任务。它并不依赖用户界面，所以当程序切换到后台，或者用户直接打开另外一个应用程序时，服务仍然能够保持正常运行。适用于一些下载任务和自动后台更新服务，例如一定时间内自动与服务器交互获得气象数据并且更新。用户界面:由XML语言编写的布局文件，布局文件中可以用许多系统自带控件进行装饰，也可以设置自定义控件，为了让每个控件都有条不紊地摆放在界面上，我们需要设置相应的布局来使控件按照布局的规则放置，常见的四种基本布局是LinearLayout、RelativeLayout、TableLayout、FrameLayout。本文初始化界面是用ListView，而主界面是用多重布局嵌套。图3-3模块包名图Activity包主要用于存放所有与活动相关的代码，包内有ChooseAreaActivity类和WeatherActivity类，它们分别代表选择天气活动界面和显示天气主活动界面。db包则是用于存放数据库相关的代码，包内有WeatherDB类，它负责省市县三级联动的数据存储，还有一个建库工具类OpenHelper。而model包主要用于存放所有数据模型相关的代码，例如省模块的Province类、市模块的County类、县模块City类。Receiver包用于存放所有广播接收器相关的代码，service包用于存放和服务有关的代码，包内的AutoUpdateService主要用于服务后台自动更新，使天气信息可以在一定时间自动从服务器上获取数据并且刷新。util包是工具包，用于存放工具类相关的代码，主要有网络连接服务的HttpUtil工具类还有HttpCallbackListener监听类。3.3数据库设计3.3.1系统数据分析通过分析气象API接口，知道气象信息并不需要利用数据库进行存储，只需进行缓存就好。而真正我们需要处理的数据项就是建立Province、City、County三张表，分别存放省、市、县的各种数据信息。3.4API接口分析当我们将手机上获得的省市县数据处理成城市代号并访问相应的地址时，中国气象网会返回相应的天气代号，以下为部分城市天气代号表的一部分：图3-4城市天气代号表当我们把经过处理的天气代号发送到查询天气接口时，服务器会把该城市的当前的天气信息以JSON格式返回给我们，如下所示：{“weatherinfo”:{“city”:”浦东”,“cityid”:”101021300”,“temp1”:”21℃”,“temp2”:”9℃”,“weather”:”多云转小雨”,“img1”:”d1.gif”,“img2”:”n7.gif”,“ptime”:”11:00”}}一下是可供参照的气象编码表和风力编码表:图3-5天气现象编码表图3-6风力方向编码表3.5数据字典3.5.1省级信息表描述：对省级基本信息的存储，省级表的基本信息包括:自增长主键id，province_name、province_code。表3-1省级信息表列名数据类型可否为空属性名称说明idinteger否id自增长主键Province_nameText否Provincename/Province_codetext否Province_code/3.5.2市级信息表描述：对市级基本信息的存储，省级表的基本信息包括:自增长主键id，city_name,city_code,province_id。表3-2市级信息表列名数据类型可否为空属性名称说明idInteger否Id自增长主键City_nameText否City_name/City_codetext否City_code/Province_idinteger否Province_id外键3.5.3县级信息表描述：对县级基本信息的存储，省级表的基本信息包括:自增长主键id，county_name,county_code,city_id。表3-3县级信息表列名数据类型可否为空属性名称说明IdInteger否Id自增长主键County_nameText否County_name/County_codetext否County_code/city_idinteger否city_id外键4设计思想与实现整个气象软件是我自己独立设计完成的虽然简单功能点并不多，技术要求也不高，但想实现却需要用到UI、网络、定位、数据存储、服务等技术，算是比较考验综合应用能力。也算是重温了基础知识点和四大组件。4.1省市县三级联动模块省界面如图4.1：图4-1省界面市界面如图4.2：图4-2市界面县区界面如图4.3：图4-3省界面全国的省市县数据都是从服务器端获取到的，由于服务器返回的省市县数据都是“代号|城市,代号|城市”这种格式，所以要需要进行解析处理。处理完后，就可以编写界面，主要是通过ListView将省市县数据显示在其中。接着是配合适配器查询省市县，优先从数据库中查询，没有再从服务器端获取，一般第一次初始化都是要从服务器端获取。最后通过返回主线程进行UI控件处理就可以完成以上效果。4.2主界面模块主界面如图4-4：图4-2主界面主界面的设计使用TextView来显示数据信息，然后嵌套多层LinearLayout和RelativeLayout来控制TextView的显示位置，达到图4-2的效果。具体布局代码如下所示：<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"><RelativeLayoutandroid:layout_width="match_parent"android:layout_height="50dp"android:background="#484E61"><Buttonandroid:id="@+id/switch_city"android:layout_width="30dp"android:layout_height="30dp"android:layout_centerVertical="true"android:layout_marginLeft="10dp"android:background="@drawable/home"/><TextViewandroid:id="@+id/city_name"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerInParent="true"android:textColor="#fff"android:textSize="24sp"/><Buttonandroid:id="@+id/refresh_weather"android:layout_width="30dp"android:layout_height="30dp"android:layout_alignParentRight="true"android:layout_centerVertical="true"android:layout_marginRight="10dp"android:background="@drawable/refresh"/></RelativeLayout><RelativeLayoutandroid:layout_width="match_parent"android:layout_height="0dp"android:layout_weight="1"android:background="#27A5F9"><TextViewandroid:id="@+id/publish_text"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_alignParentRight="true"android:layout_marginRight="10dp"android:layout_marginTop="10dp"android:textColor="#FFF"android:textSize="18sp"/><LinearLayoutandroid:id="@+id/weather_info_layout"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerInParent="true"android:orientation="vertical"><TextViewandroid:id="@+id/current_date"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="40dp"android:gravity="center"android:textColor="#FFF"android:textSize="18sp"/><TextViewandroid:id="@+id/weather_desp"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="60dp"android:layout_gravity="center_horizontal"android:gravity="center"android:textColor="#FFF"android:textSize="40sp"/><LinearLayoutandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="60dp"android:layout_gravity="center_horizontal"android:orientation="horizontal"><TextViewandroid:id="@+id/temp1"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_vertical"android:textColor="#FFF"android:textSize="40sp"/><TextViewandroid:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_vertical"android:layout_marginLeft="10dp"android:layout_marginRight="10dp"android:text="~"android:textColor="#FFF"android:textSize="40sp"/><TextViewandroid:id="@+id/temp2"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_gravity="center_vertical"android:textColor="#FFF"android:textSize="40sp"/></LinearLayout></LinearLayout></RelativeLayout></LinearLayout>4.3后台自动更新天气后台自动更新天气可以使用户每次打开软件时看到的都是最新的天气信息，要想实现这个功能，需要创建一个长期在后台运行的定时任务，这也是Android的优势之一，新建一个AutoUpdateService类继承自Service类，重写onBind和onStartCommand。在onStartCommand方法中开启子线程，然后调用updateWeather方法更新天气，再将气象信息存在SharePreferences文件中，并且为了使软件不会因为需要经常访问服务器而耗费额外的流量，所以我们要设置一定时间间隔，到特定时间时，就会启动广播去通知后台更新天气信息，这样即可完成后台天气信息的自动更新了。具体代码如下所示:packagecom.coolweather.app.service;importcom.coolweather.app.receiver.AutoUpdateReceiver;importcom.coolweather.app.util.HttpCallbackListener;importcom.coolweather.app.util.HttpUtil;importcom.coolweather.app.util.Utility;importandroid.app.AlarmManager;importandroid.app.PendingIntent;importandroid.app.Service;importandroid.content.Intent;importandroid.content.SharedPreferences;importandroid.os.IBinder;importandroid.os.SystemClock;importandroid.preference.PreferenceManager;importandroid.util.Log;基于单片机的GPS定位系统设计文献综述前言GPS卫星导航定位技术于上世纪80年代末引入中国，目前主要在大地测量(测绘、勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。在全球GPS应用领域中，车辆应用所占的比重最大，目前约占总数的40％以上。1996～1997年间是GPS车辆跟踪系统市场的调整和充实时期。主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台(异频单工电台)通信系统和模拟集群系统，在全国三四十个城市建成了金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统。1998～2000年GPS车辆跟踪系统市场出现了快速增长的势头。随着我国GSM数字移动通信系统的快速发展与全国普及，作为系统瓶颈问题的通信网络通过采用GSM公众网的短信息服务找到了新的出路，这对GPS车辆跟踪系统的发展起极大的促进作用[3]。

我国现在拥有世界上最大潜力的卫星导航应用市场。经过十多年的发展，我国的卫星导航用户设备市场化的条件日趋成熟，批量化用户群体正在逐步形成，已进入应用行业高速发展的时期。美国联邦通信委员会规定，到2005年美国95％的用户手机必须配有定位能力，2003年底前，95％的新手机有定位能力。而移动电话与GPS结合是最好的解决办法。目前，国际上一些主流手机制造商如诺基亚、爱立信和三星等已开始使用集成的GPS芯片，而日本的日本电信电话移动通信网公司、KDDI和美国的Sprint、Verizon、网信公司等电信运营商也已开始或计划提供基于GPS手机的位置服务[4]。1GPS定位研究的意义GPS（GlobalPositionSystem）是全球定位系统，具有全天候、高精度的特点，伴随着硬件配置的不断提高，应用领域也在不断的扩展，并逐步深入到了人们的日常生活中。GPS已经在经济、军事、科研和社会生活各领域得到了广泛应用，发挥着重要的作用。如在导航领域的一项新技术，GPS用卫星定位的全球定位系统。GPS最初由美国政府控制使用，是目前世界上最具权威性的导航系统。它由30个（4作为备份星）在轨道上运行的卫星。早期的GPS系统用来限制民用信号的，定位精度约100多米，在2000年的限制取消[2]。目前，GPS的民用信号的定位精度可以提供10多米。GPS可以在许多领域，如民用航空，车辆调度管理，整个陆地，海洋和空中导航范围内的深海运输，特别是在车辆定位和导航领域中使用，GPS全球卫星定位技术与了广泛的应用。随着应用领域的日益扩大，中国卫星导航仪的市场规模已从2000年的不到10亿元增长到了2009年的120亿元。发现准确的目的地及周边环境的LED的繁荣GPS导航产品市场需求。据有关统计，全国GPS导航设备普及率达到90%在欧美国家，日本更是超过95%。一个对3G应用与创新的专业观的调查显示，百分之17.79的受访者选择了3G网络视频对话，百分之15.34的受访者选择了GPS和地图搜索，在3G时代的到来，对GPS和电子地图的关注，足以显示其在日常生活中的重要性。此外，消费者和市场的需求也促进了航运业的发展和成熟。2009，中国的民用汽车保有量达到一亿七千万但是装载导航设备的车辆，还不足70万辆。尽管不少汽车厂家对其高端车型在出厂前就安装了导航系统，以低端车型也可选导航其它产品和服务，但价格昂贵，车载导航系统（GPS以150000000美元花冠连线然后安装价格有7000元，所以没几个人）买一辆汽车非常实用导航配置遗弃。按20%个私家车保有量的平均年增长率的估计，导航产品的要求是一个很大的增值。因此，研究和开发必要的GPS是适应大众的要求的[8]。2GPS定位国外市场的发展现状与趋势目前，以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。1主要应用领域

(1)民用领域

在定位导航方面，GPS的使用对象主要是汽车、船舶和飞机等运动物体。例如船舶远洋导航和进港引水，飞机航路引导和进场降落，汽车自主导航定位，地面车辆跟踪和城市智能交通管理等。此外，对于警察、消防及医疗等部门的紧急救援、追踪目标和个人旅游及野外探险的导引等，GPS都具有得天独厚的优势。在日常生活中，GPS还可用于人身受到攻击危险时的报警，特殊病人、少年儿童的监护与救助，生活中遇到各种困难时的求助等。使用时只需按动带有移动位置服务的GPS手机按钮，警务监控中心和急救中心在几秒钟内便可获知报警人的位置并提供及时的救助[6]。目前国际上具有代表性的GPS公司，主推测量仪器的有天宝公司、徕卡公司、诺华达公司和佳瓦特公司等，主推导航设备和GPS

OEM板的有高明公司、麦哲伦公司、摩托罗拉公司、洛克韦尔公司和瑟孚科技公司等。(2)军事领域

在军事领域，GPS也已从当初的为军舰、飞机、战车、地面作战人员等提供全天候、连续实时、高精度的定位导航，扩展到成为目前精确制导武器复合制导的一种重要技术手段。其工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。区别于误差较大、精度较低的民用标准定位服务，军方使用的是精密定位服务。资料显示，未配置GPS制导系统之前，美军的“战斧”(BGM－109C)巡航导弹的圆概率误差约为9米，在其惯性＋地形匹配制导系统中加入GPS后，圆概率误差降至3米，制导精度大大提高[5]。2全球GPS产业的结构与现状

GPS开始进入民用之后，使用者终端的GPS产品便成了当前GPS主要的市场内容。一般来说，GPS的使用者终端主要是指各种用途的GPS接收机，例如用于航空和航海的接收机、汽车导航设备、用于登山和休闲的手持式接收机等类型的终端产品，而一般手持式GPS产品的组成部分，就如同移动电话或个人数字助理(PDA)的结构一样，也包括了内部的天线、芯片组和电池等，以及外部的按键和LCD面板等相关零组件。目前全球GPS相关厂商的产品中又以GPS应用产品与内部的专用芯片组发展最受关注。截至去年，全球约有十余家生产GPS专用芯片的制造商，除了少数几家是以GPS芯片为主要产品的制造商，如瑟孚科技公司，其它则多为以通信芯片为主的制造商，如飞利浦、摩托罗拉和科胜讯等。据估计，到2006年GPS芯片的全球市场值将达50亿美元。从上世纪80年代初期第一个GPS商用产品出现至今，GPS产品重量从100磅(约为45千克)降为100克，而价格也从十几万美元降为现在的几百美元。目前全球GPS应用产品的制造商已超过30家以上，主要领导厂商有高明国际公司、麦哲伦公司和天宝导航有限公司等。

天宝公司以生产系统端的GPS产品为主，从军用空军流量控制系统到航空用雷达系统皆在其营运范围之内。近年来，该公司进一步结合了无线通信的定位技术，例如与英飞凌公司合作开发用于无线通信系统端的First

GPS架构与M－loc模块，以期在无线定位设备市场中抢占先机[6]。3全球GPS市场状况

随着应用范围的扩展，GPS产品也逐渐成为全球无线通信终端市场一项重要的产品，推动GPS产品市场高度成长的主要因素是汽车导航系统和结合无线通信的GPS产品的普及化。根据市场研究公司ABI的报告，2001年，这两类产品在GPS应用产品市场的比率合计约为38.7％，到了2005年则将成长至53.6％，其它产品，如航空、航海、测量和农业等合起来仅占46.4％。

不论是汽车导航系统或是GPS的通信应用产品，主要的区域市场都是在美、欧、日等三个地区。以汽车导航系统为例，由于电子地图与消费电子技术的高度发展，再加上智能型运输系统的成熟，使得日本成为目前全球汽车导航系统普及率与市场值最高的国家。2000年日本的汽车导航系统销售值约为670万美元，占全球市场的77.9％，而欧洲与北美分别仅占13.9％与6.9％。不过2004年后，随着汽车导航系统的日渐普及，欧洲与北美的市场将成长至710万美元与590万美元，各占市场比例的27％与22.5％，而日本市场则因为普及率高使成长率逐渐趋缓。

目前已经推出整合无线通信与GPS解决方案的厂商有快速跟踪公司(SnapTrack)、瑟孚科技、天宝公司等，其中，又以快速跟踪公司与瑟孚科技两家发展较为积极，且已有移动通信运营者或手机制造厂即将采用这两家公司的解决方案。

成立于1995年的快速跟踪公司是美国通信大厂高通公司的子公司，自成立以来即以GPS应用于无线通信的技术为发展重点，目前快速跟踪公司与高通公司合作采用结合手机端与系统端的混合式解决方案作为无线定位服务之用，在手机端部分，由内建于手机中的高通公司MSM3300芯片组将GPS专用的LNA、SAW、LC

Filter以及GPS

One处理器等组件整合在一起，让手机得以具备接收卫星定位信号之功能，另一方面，则在系统端加装快速跟踪公司的MMASIC芯片组接收GPS信号，再由系统端发射定位信号至手机端[7]，以解决多路信号衰减的问题。目前与该公司有合作关系的公司包括摩托罗拉、日本NEC、日本电信电话移动通信网公司(NTT

DoCoMo)和美国得州仪器公司等。

瑟孚科技公司无线定位技术的解决方案与快速跟踪公司相似，也就是将其SiRFLoc架构装设在无线网络系统端，让无线基地台可以接收与传送卫星定位资料，另一方面则是将其SiRFstar芯片组嵌入手机的基频上，或是采用IP整合的方式将GPS接收机与手机芯片组整合为一。目前瑟孚科技公司在无线通信领域主要的合作伙伴有日本电信电话移动通信网公司、爱立信、诺基亚和信号软件公司等。

虽然具有GPS定位功能的手机市场潜力颇为看好，就现阶段而言仍有几项障碍亟待克服：首先，不论手机采用的是内建GPS芯片或是用外接GPS模块作为解决方案，将无可避免地提高手机成本，也影响消费者购买的意愿；其次，GPS组件运作时将会大幅提高手机的耗电量；最后，目前具有提供整合GPS芯片与无线通信技术的公司仍屈指可数，且手机制造大厂是否愿意采用现有的解决方案，或是另外自行开发仍是未定之数[1]。

通过近20年的发展，GPS产品已逐渐转变为消费电子产品，且所能应用的范围已扩展到日常生活中的通信、PDA、定位信息等。不过，以现阶段来看，由于GPS接收机的单芯片化技术、价格以及市场应用服务等仍未臻成熟，因此，在乐观地看待此市场发展时，诸如GPS

IC设计的技术是否能达到手机或PDA所需的最小体积与耗电量、成本是否能降低以及内建GPS的新手机是否能引起消费者的青睐等问题，仍必须审慎地深入评估。3GPS定位在我国发展趋势随着我国经济的不断发展，特别是在加入WTO之后，完全可以相信，具有定位功能的GPS移动电话在中国将会有巨大的市场发展潜力，几年之后将超越车辆应用，成为GPS应用最大的领域。“联通无限”其中有一个功能是“定位之星”，它基于GPS

One，可提供目前移动通信领域精度最高、最直观的位置服务，取代短信获取位置信息的方式，用户通过手机或网上地图可实现精确到5米的定位。有了这个功能，从交警维持交通安全、公安破案、物流的传输到出租司机及时地掌握交通情况，甚至孩子迷失或家人晚归，都可以利用GPS

One提供的正确位置信息，获得其所在位置，极大地提高工作效率，为生活带来便捷。

“定位之星”通过卫星传输信息，并经过中国联通GPS

One服务器，发送到用户手机上。一旦将GPS与无线通信和互联网结合起来，消费市场更将蓬勃发展。特别是便宜实用、能进入家庭以及与个人关系密切的商品在中国将会有市场，并大有可为。这方面的典型应用不少，如PDA、个人定位产品(如寻人器、引路仪、急救报警等)以及贵重物品追踪器和气象探空仪等[7]。国内GPS市场呈现出两个重点发展趋势。

(1)以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。

在GPS应用领域，车辆应用所占的比例较大。最初GPS车辆应用一般分为车辆跟踪和车辆导航两大系统。但当摩托罗拉公司推出集车辆导航与跟踪于一体的车辆信息系统后，它就成了发展的方向。