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基于Android平臺的GPS開發(fā)研究

2012-04-29 18:05:01張亮
電腦知識與技術(shù) 2012年26期
關(guān)鍵詞:定位

張亮

摘要:隨著基于Android操作系統(tǒng)的智能手機的迅速普及,如何利用其自帶的GPS芯片進行定位程序開發(fā)成為研究的熱點。該文分析了Android平臺提供的與GPS開發(fā)相關(guān)的類和接口,介紹了GPS相關(guān)程序開發(fā)的基本步驟,對同類的研究有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞:Android;GPS;定位

中圖分類號:TN929文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)26-6351-02

Google公司于2007年發(fā)布了Android智能手機操作平臺,這是一個由底層Linux系統(tǒng)、中間件framework、用戶UI和應用軟件App組成的,全面整合的移動軟件平臺。自問世以來, Android受到了業(yè)界的廣泛歡迎和關(guān)注,各種基于Android的智能手機的發(fā)展也極其迅猛,目前在智能手機的市場占有率已經(jīng)穩(wěn)居第一。基于Android的智能手機幾乎都集成了GPS定位芯片,因此各種基于GPS的定位程序的開發(fā)成為一個熱門的研究領域,如何利用Android提供的相關(guān)類和接口來開發(fā)具有定位功能的程序,是一個十分值得研究的課題。

1 GPS原理

GPS技術(shù)起源于美國軍方,其英文全稱為Global Positioning System,中文翻譯為全球定位系統(tǒng)。其定位的原理十分復雜,簡單的說,GPS系統(tǒng)通過獲取處于高速運動中的衛(wèi)星的瞬時位置來作為已知的起算數(shù)據(jù),然后采用空間距離后方交會的方法,來確定待測位置的經(jīng)緯度坐標。GPS系統(tǒng)由3大部分組成,分別為空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設備部分。GPS的空間部分由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星分布在距地表20到200km的上空,以4顆為一組,均勻分布在6個軌道面上。之所以采用這樣的分布方法,目的是為了使用戶設備無論在何時何地都能至少接收到4顆以上衛(wèi)星的信號。隨著運行時間的增長,現(xiàn)有的導航衛(wèi)星可能會逐漸老化,到時候?qū)Ш骄葧饾u降低,需要發(fā)射新的衛(wèi)星進行替代。地面監(jiān)控部分也由三部分組成,分別為主控站、監(jiān)控站和地面天線??刂普镜墓δ苁桥c衛(wèi)星通信,收集其傳回的各種信息,并計算衛(wèi)星星歷、大氣校正、相對距離等數(shù)據(jù)。用戶接收設備部分是用戶直接操作的部分,主要是接收衛(wèi)星發(fā)射的信號,以獲得必要的定位信息和觀測量,并對數(shù)據(jù)進行計算處理以完成最終的定位工作。

GPS技術(shù)從問世以來,就對人類的各種活動產(chǎn)生了巨大的影響。GPS技術(shù)覆蓋了全球的每一個角落,定位速度非常迅速,而精度又極其準確,因此具有極高的應用價值。可以說,這一技術(shù)的出現(xiàn),從根本上解決了一直困擾人類的如何在地球表面精確定位導航的問題。同時,GPS技術(shù)使用非常簡便,普通人經(jīng)過簡單培訓就可以使用。同時抗干擾能力和保密性能也都非常出色,因此完全可以滿足了不同層次用戶的需求,并獲得了廣泛的應用。

2相關(guān)類和接口簡介

Android操作系統(tǒng)提供了豐富的Api來實現(xiàn)相應的功能,其中與位置服務相關(guān)的類主要有以下幾個:

1)LocationManager:該類提供了一系列的方法來訪問android系統(tǒng)的位置服務功能,通過該類提供的方法,可以周期性的獲取設備當前的地理坐標。另外也可以使用該類來設定特定區(qū)域,在設備進入或離開特定區(qū)域時,Android系統(tǒng)會發(fā)出程序自定義的In tent。

2)LocationProvider:該類主要功能是描述了當前設備能夠提供定位功能的組件集合。可能包含手機基站定位,WIFI定位和GPS定位等定位組件。這些組件以不同的技術(shù)來對設備的當前位置進行定位,其定位精度、速度和成本都各有千秋。

3)LocationListener:這個是一個接口,用來進行事件響應。在程序中必須先定義一個類來實現(xiàn)這個接口并覆蓋接口中的onLo cationChanged方法,這樣當設備的定位位置發(fā)生改變時,會進行相應,并回調(diào)該方法中的代碼。

4)Criteria:該類用于描述希望系統(tǒng)提供的Location Provider標準,包括要求位置精度水平是高還是低、電量消耗是大還是小、是否希望獲取海拔或方位信息、是否允許接收付費服務等。根據(jù)設定的標準,系統(tǒng)會選擇最合適的定位功能組件來定位。

3定位程序開發(fā)基本步驟

通過GPS來獲取當前位置的經(jīng)緯度坐標,可以采取下列步驟:

1)通過調(diào)用getSystemService(LOCATION_SERVICE)方法來獲取當前LocationManager的實例。

2)選擇LocationProvider,在Android系統(tǒng)中,存在著NETWORK和GPS兩種不同的Location Provider,其中GPS精度比較高,但是慢而且消耗電力,而且可能因為天氣原因或者障礙物而無法獲取衛(wèi)星信息。而通過NETWORK獲取坐標的優(yōu)點是速度快且耗電低,但獲取的坐標精確度較低,一般來說NETWORK得到的位置精度一般在500-1000米,GPS得到的精度一般在5-50米。在應用中,為了確保能獲取到位置信息,可以采用兩種LocationProvider同時使用的方法。另外也可以通過設置相應的Criteria對象,讓系統(tǒng)自動選擇當前最符合標準的Provider。

3)為LocationManager注冊LocationListener監(jiān)聽對象,該步驟通過調(diào)用requestLocationUpdates方法來完成。該方法的參數(shù)設定了當前使用的LocationProvider的種類,每次更新坐標的時間間隔和當前注冊的LocationListener的對象。

4)當客戶端位置發(fā)生變化時,負責監(jiān)聽的LocationListener對象中的onLocationChanged方法被觸發(fā)執(zhí)行,此時可以通過調(diào)用lo cation.getLatitude()方法和location.getLongitude()方法來獲取當前的經(jīng)緯度坐標值。

4結(jié)束語

GPS全球定位系統(tǒng)作為目前最流行的一種定位系統(tǒng),在各個領域的應用十分的廣泛,且對人類的生活產(chǎn)生了深遠的影響。隨著Android操作系統(tǒng)的飛速發(fā)展和集成GPS芯片的智能手機的普及,進行GPS定位程序開發(fā)的門檻被降到了一個十分低的位置,原本需要大量專業(yè)設備和收費程序才能實現(xiàn)的功能現(xiàn)在利用最普通的Android手機平臺就可以輕松實現(xiàn),且成本幾乎為0。因此,基于GPS的各種移動定位服務正在蓬勃發(fā)展,掌握Android平臺的GPS編程是每一個移動開發(fā)者必備的能力,本文對這一技術(shù)領域進行了詳細的介紹和分析,對相關(guān)知識的學習和研究具有一定的參考價值。

參考文獻:

[1]郭蕊.基于Android平臺的GPS定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報,2012,11(2).

[2]倪紅軍.基于Android平臺的移動終端GPS研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2012(5).

[3]百度百科.GPS工作原理[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/7773.htm.

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