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摘 要：本文针对景区观光的现实问题，提出了一款基于北斗系统的景区观光智能手机应用基础方案，阐述了该应用的总体架构、主要功能模块和主要部分的实现原理。该应用以北斗系统作为平台，发挥其将导航定位与通信融合的独特优势，集定位导航、人流量情况实时监控、短报文一键呼救、位置实时共享等功能于一体，具有广泛的适用性。
关键词：北斗；景区观光；手机APP；世园会
1 前言
随着人民生活水平的提高，越来越多的人选择在节假日外出游玩。这极大地刺激了旅游业的发展，但同时也对景区的负载量、服务和安全等方面带来了诸多挑战。如何让人们的游览更方便、更安全、更全面、更科学，是亟待解决的问题。本文就针对这些问题，提出了一款基于北斗系统的景区观光智能手机应用基础方案。
2 应用的总体架构设计
一个手机APP的架构设计，包括应用层、数据层和系统层。系统层本文不做介绍。
应用层架构如图1所示，包括底部导航和一/二级栏目内容。
底部导航将始终存于APP界面底部，预设首页、通信、地图、搜索等板块，功能具有基础性、通用性，便于操作和满足基本需求。一级栏目在APP的首页上显示，预设资讯、园区、路线、附件、通信与安全等栏目，二级栏目对应所属一级栏目下，将一级栏目细分，功能具有多样性、专用性。
数据层主要来源于预先采集并即时更新的GIS基础数据。大量的空间地理数据具有：①便于实现丰富的数据提取功能；②便于实现强大的可视化输出功能；③便于数据更新和维护等优点。
3 主要功能特色及创新
3.1 基于北斗系统的智能定位导航
利用“北斗二号”卫星定位系统于智能手机，可通过实景地图、分区地图、路线推荐、附近设施等多个板块和途径启用定位导航功能。游客通过手机端APP即时定位当前位置，通过选择起终点、单选附近设施、选择既定路线等方式规划路线，为游客提供全面、具体、清晰的导航服务。
3.2 基于北斗系统短报文功能的一键呼救
北斗具有双向通信功能，可实现用户与用户、用户与中心控制系统间的双向简短数字报文通信。一键呼救设计能通过快速发送短报文位置信息到景区中心、公安部门、医护部门及联系人，有效地保障游客在园区的安全，特别适合单独参观的游客和老年游客。尤其在危急情况下，北斗短报文提供的紧急通道，无时间限制，可按照设定的时间间隔，不断发出求救信息。
3.3 基于北斗系统的位置分享
位置共享功能，可实现双人或者多人的位置共享。该功能支持设置目的地、通过短信或邀请码邀请好友加入，并实现多人会话，从而实时掌握每一个人的动向。该功能可以满足好友们在个性游览的同时，快速了解彼此的位置信息，有助于对好友互联和安全的考虑。
3.4 基于数据统计的人流量情况实时监控
手机终端内置高精度北斗定位芯片，实时接收北斗定位信息，并通过计算中心，将所有使用该APP的大数据位置信息显示在APP地图的相应位置上，红色表示人流量多、拥堵，黄色表示人流量中等，绿色代表人流量少。该功能能帮助游客更好地选择自己的参观路线，同时缓解各园区的压力，平衡资源。
4 功能实现的基础原理
4.1 北斗卫星系统工作原理
“北斗二代”的工作原理采用无源定位的方法，极大地提高了系统的精准度，改善了系统定位的实时性，并延续了卫星短信的功能。“北斗二代”采用无线电伪距定位，需要至少4颗卫星，可以对接收机用户进行三维定位。
本文所述的APP案例中，使用“北斗二代”定位导航，结合已有的GIS数据、地理地图等，实现在各个模块功能下不同需求的定位导航功能。
4.2 北斗卫星系统短报文通信原理
北斗短报文是北斗导航定位系统的特色功能，区别于世界上的其他导航定位系统。简单地说，短报文可以看作是人们平时用的“短信息”，可发布140个字，既能够定位，又能显示发布者的位置。
北斗的双向通信功能是指用户与用户、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信，即使通信和网络在一些园区建筑物等密集遮挡的地方信号强度很弱或没有，或是APP导航系统暂不支持的地方，也可通过安装的北斗终端APP，定位自己的位置，向外界发布文字信息通知，寻求帮助。
其原理：①短报文发送方首先将包含接收方ID号和通信内容的通信申请信号加密后通过卫星转发入站；②地面中心站接收到通信申请信号后，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；③接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通信。
4.3 人流量监控原理
本文阐述的APP可通过APP使用数量来估计人流量，通过统计所有登录APP用户的位置信息，将不同的位置以极简的方式呈现在地图上，如颜色，红色表示人流量多，该地区拥堵，黄色表示人流量中等，绿色代表人流量少。如果某个园区人流过分密集，用户可自主地更改路线，相关人员也可进行较为宏观的操控，保证游客人身安全和游览品质。
5 总结
北斗卫星导航定位系统是国家重要的基础设施，该系统性能稳定、使用方便。本文是通过智能APP将北斗系统民用于第三产业的实例，而旅游业的智能化也已开始初见端倪，更将是未来趋势。本文为景区观光的智能应用提出了一个方向方案，所述应用还需要更多的改进和完善，如功能的不断精简和与其他卫星导航系统的兼容和互操作等，以更方便准确地为人们服务。此外，北斗卫星导航系统政策法规和技术标准有待进一步完善，管理与服务观念有待进一步加强。
参考文献
[1]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，（9）：78-79.
[2]沈华飞.北斗卫星一代短报文通信技术及应用[J].电子制作，2014，（23）：106.
[3]万琪俊.基于北斗导航卫星移动定位系统研究与实现[D].华南理工大学，2013.
（作者单位：河海大学）
关键词：北斗；景区观光；手机APP；世园会
1 前言
随着人民生活水平的提高，越来越多的人选择在节假日外出游玩。这极大地刺激了旅游业的发展，但同时也对景区的负载量、服务和安全等方面带来了诸多挑战。如何让人们的游览更方便、更安全、更全面、更科学，是亟待解决的问题。本文就针对这些问题，提出了一款基于北斗系统的景区观光智能手机应用基础方案。
2 应用的总体架构设计
一个手机APP的架构设计，包括应用层、数据层和系统层。系统层本文不做介绍。
应用层架构如图1所示，包括底部导航和一/二级栏目内容。
底部导航将始终存于APP界面底部，预设首页、通信、地图、搜索等板块，功能具有基础性、通用性，便于操作和满足基本需求。一级栏目在APP的首页上显示，预设资讯、园区、路线、附件、通信与安全等栏目，二级栏目对应所属一级栏目下，将一级栏目细分，功能具有多样性、专用性。
数据层主要来源于预先采集并即时更新的GIS基础数据。大量的空间地理数据具有：①便于实现丰富的数据提取功能；②便于实现强大的可视化输出功能；③便于数据更新和维护等优点。
3 主要功能特色及创新
3.1 基于北斗系统的智能定位导航
利用“北斗二号”卫星定位系统于智能手机，可通过实景地图、分区地图、路线推荐、附近设施等多个板块和途径启用定位导航功能。游客通过手机端APP即时定位当前位置，通过选择起终点、单选附近设施、选择既定路线等方式规划路线，为游客提供全面、具体、清晰的导航服务。
3.2 基于北斗系统短报文功能的一键呼救
北斗具有双向通信功能，可实现用户与用户、用户与中心控制系统间的双向简短数字报文通信。一键呼救设计能通过快速发送短报文位置信息到景区中心、公安部门、医护部门及联系人，有效地保障游客在园区的安全，特别适合单独参观的游客和老年游客。尤其在危急情况下，北斗短报文提供的紧急通道，无时间限制，可按照设定的时间间隔，不断发出求救信息。
3.3 基于北斗系统的位置分享
位置共享功能，可实现双人或者多人的位置共享。该功能支持设置目的地、通过短信或邀请码邀请好友加入，并实现多人会话，从而实时掌握每一个人的动向。该功能可以满足好友们在个性游览的同时，快速了解彼此的位置信息，有助于对好友互联和安全的考虑。
3.4 基于数据统计的人流量情况实时监控
手机终端内置高精度北斗定位芯片，实时接收北斗定位信息，并通过计算中心，将所有使用该APP的大数据位置信息显示在APP地图的相应位置上，红色表示人流量多、拥堵，黄色表示人流量中等，绿色代表人流量少。该功能能帮助游客更好地选择自己的参观路线，同时缓解各园区的压力，平衡资源。
4 功能实现的基础原理
4.1 北斗卫星系统工作原理
“北斗二代”的工作原理采用无源定位的方法，极大地提高了系统的精准度，改善了系统定位的实时性，并延续了卫星短信的功能。“北斗二代”采用无线电伪距定位，需要至少4颗卫星，可以对接收机用户进行三维定位。
本文所述的APP案例中，使用“北斗二代”定位导航，结合已有的GIS数据、地理地图等，实现在各个模块功能下不同需求的定位导航功能。
4.2 北斗卫星系统短报文通信原理
北斗短报文是北斗导航定位系统的特色功能，区别于世界上的其他导航定位系统。简单地说，短报文可以看作是人们平时用的“短信息”，可发布140个字，既能够定位，又能显示发布者的位置。
北斗的双向通信功能是指用户与用户、用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信，即使通信和网络在一些园区建筑物等密集遮挡的地方信号强度很弱或没有，或是APP导航系统暂不支持的地方，也可通过安装的北斗终端APP，定位自己的位置，向外界发布文字信息通知，寻求帮助。
其原理：①短报文发送方首先将包含接收方ID号和通信内容的通信申请信号加密后通过卫星转发入站；②地面中心站接收到通信申请信号后，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；③接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通信。
4.3 人流量监控原理
本文阐述的APP可通过APP使用数量来估计人流量，通过统计所有登录APP用户的位置信息，将不同的位置以极简的方式呈现在地图上，如颜色，红色表示人流量多，该地区拥堵，黄色表示人流量中等，绿色代表人流量少。如果某个园区人流过分密集，用户可自主地更改路线，相关人员也可进行较为宏观的操控，保证游客人身安全和游览品质。
5 总结
北斗卫星导航定位系统是国家重要的基础设施，该系统性能稳定、使用方便。本文是通过智能APP将北斗系统民用于第三产业的实例，而旅游业的智能化也已开始初见端倪，更将是未来趋势。本文为景区观光的智能应用提出了一个方向方案，所述应用还需要更多的改进和完善，如功能的不断精简和与其他卫星导航系统的兼容和互操作等，以更方便准确地为人们服务。此外，北斗卫星导航系统政策法规和技术标准有待进一步完善，管理与服务观念有待进一步加强。
参考文献
[1]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，（9）：78-79.
[2]沈华飞.北斗卫星一代短报文通信技术及应用[J].电子制作，2014，（23）：106.
[3]万琪俊.基于北斗导航卫星移动定位系统研究与实现[D].华南理工大学，2013.
（作者单位：河海大学）