起因

去年走武功山穿越，在铁蹄峰的岔路口，两步路弹了个会员广告，而山脊上手机早就没有信号了。回来后我决定自己写一个徒步导航 APP，目标很明确：

• 完全离线：离线地图、离线海拔，山里流量用不上
• 无广告、无会员、不强制登录
• 息屏放口袋导航不断（很多商业 APP 后台定位会被杀）

技术选型上，目标机是华为 Mate 40 Pro（无 GMS），所以 FusedLocationProvider 直接排除，老老实实用 LocationManager。地图渲染选了 Mapsforge 0.25.0 + Elevate 主题，DEM 海拔用 Copernicus GLO-30（1°×1° 瓦片转成自定义 bin 内置 assets）。

一、分档 GPS 采样：不是所有场景都配 3 秒档

定位功耗的大头在 GPS 芯片，而”看地图”和”记轨迹”对点位节奏的需求完全不同。我用两个档位解决：

enum class Mode { IDLE, TRACKING }

fun start(requested: Mode = Mode.IDLE) {
    val (intervalMs, minDistM) =
        if (requested == Mode.TRACKING) 3000L to 3f else 10_000L to 10f
    lm.requestLocationUpdates(
        LocationManager.GPS_PROVIDER, intervalMs, minDistM,
        locationListener, Looper.getMainLooper()
    )
}

记录轨迹时切 TRACKING（3s/3m），只看地图用 IDLE（10s/10m）。再叠加一层”静止休眠”：连续 3 分钟位移 < 15 米就 pause() 掉 GPS，注册 TYPE_SIGNIFICANT_MOTION 触发传感器（芯片级检测，零功耗），一走动自动唤醒。

二、飞点剔除：location.time 的墙钟坑

多径反射会产生”瞬间横跳”的飞点，经典做法是算隐含速度：距离除以时间差。我最初用 location.time 当时间戳，埋了个大坑：

// 坑：location.time 是墙钟，NTP 校时会拨表
val dtSec = (location.time - lastTimeMs) / 1000.0
if (dtSec <= 15.0 && distM / dtSec > 15.0) accept = false

手机联网校时把时间拨几秒，dt 就错了——拨小了，正常移动被误判飞点；拨大了，真飞点被放行。修法是换成系统单调钟：

val now = SystemClock.elapsedRealtimeNanos()   // 永不开倒车
val dtSec = (now - lastAcceptedElapsedNanos) / 1_000_000_000.0

另一个结构性问题：隐含速度的分母是”距上一接受点的时间差”。长时间断流（息屏、进隧道）后重连的第一个点，dt 很大但距离也大，容易被误杀。实测坐车全程丢点、恢复后连出大直线。修复：隐含速度门限只对 dt ≤ 15s 的正常采样节奏生效。

三、轨迹导航：窗口匹配，但窗口要按米算

导航核心是点投影路径匹配：每个 GPS 点只在上次匹配位置附近的窗口里找最近线段，而不是全轨迹暴力搜索。最初窗口是固定 ±80 个点，很快发现不对：

• 点稀的轨迹（100 米/点）→ 80 点横跨 8 公里，会错误吸附到轨迹另一头的同名段
• 点密的轨迹（3 米/点）→ 80 点才 240 米，走着走着就跟丢了

改成按米划窗，用平均段长换算：

val avgSegM = cumDist[n - 1] / (n - 1).coerceAtLeast(1)
searchWindow = (SEARCH_WINDOW_METERS / avgSegM).toInt().coerceIn(20, 300)

报警阈值同理做了自适应：峡谷、密林里 GPS 精度掉到 40 米时，固定 30 米阈值会把”人在轨迹上”误报成偏离。阈值 = max(30m, GPS精度 × 2)，解除阈值取报警值的 2/3 形成迟滞区间，防止在阈值边上反复横跳。

四、用 dumpsys 验证，而不是靠感觉

优化不能凭感觉。分档 + 休眠上线后真机取证：

adb shell dumpsys location | grep outdoornav

系统侧记录请求为 min/max interval = 3s/10s，证明两档都被系统真实接收；更关键的是硬件激活时长——请求挂了 18 小时，GPS 芯片实际只工作了 46 分钟，占空比约 4.2%，613 个定位点平均 4.5 秒/个。静止休眠用的显著运动传感器全程只触发 3 次、累计 16 秒。退后台后 gps provider: ProviderRequest[OFF]，没有泄漏的定位请求。

五、结果

最终 APK 87MB（内置江西省离线地图 + 当前目的地 DEM）。实战武功山穿越：蓝线导航、偏离震动报警、地形级海拔剖面全部离线可用，下山电量还剩六成。

几个踩坑总结：Mapsforge 瓦片层要 layers.add(0) 插底层，add 会盖住轨迹 overlay；Compose 里 Modifier.weight 只能在 Row/ColumnScope 内调；华为机要在启动管理里关掉自动管理，否则前台服务也救不了后台定位。

参考

• Mapsforge: https://github.com/mapsforge/mapsforge
• Copernicus GLO-30 DEM (AWS Open Data): https://registry.opendata.aws/copernicus-dem/
• Android LocationManager 官方文档: https://developer.android.com/reference/android/location/LocationManager