基于Android平臺的GPS定位系統(tǒng)設計分析

摘 要：當前，Android系統(tǒng)已經(jīng)成為發(fā)展最快，且最具市場前景的一種智能操作系統(tǒng)。本文主要結合GPS應用系統(tǒng)的實際需求，并基于Android平臺，對GPS系統(tǒng)相應的功能模塊進行詳細分析與探究。經(jīng)過實踐表明，系統(tǒng)設計合理能夠方便GPS系統(tǒng)在不同平臺之間進行升級與移植，因此具備較好的應用前景。

關鍵詞：GPS；應用系統(tǒng)；Android；智能操作系統(tǒng)；功能模塊

中圖分類號：P228.4

隨著GPS系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及日益成熟，越來越多專業(yè)人士以及研究機構開始致力于GPS應用研究工作，從而在一定程度上擴大了其應用范圍。而現(xiàn)階段GPS系統(tǒng)主要選用Linux、單片機以及CE方式。但由于單片機自身功能較為單一，并不具備擴展性，因此無法對第三方軟件形成系統(tǒng)支撐，而CE其自身缺乏一定操作性以及交互性，再加上其成本相對較高，因此使用起來，難度較大。Android系統(tǒng)是現(xiàn)階段最為炙手可熱的操作系統(tǒng)。從本質上講，它不僅僅是一個手機系統(tǒng)，更是包含一套硬件的解決方案。選擇該系統(tǒng)，也就相當于選擇擁有較多豐富的產品、研發(fā)資源。

1 GPS原理

從某種程度上講，GPS其基本原理就是依據(jù)運動衛(wèi)星所作出的瞬間位置作起算數(shù)據(jù)，通過空間距離后方交會的方法，對待測點位置進行確定。

GPS系統(tǒng)主要分為三大部分，即：用戶設備部分以及空間星座部分還有地面監(jiān)控部分。其中空間星座部分則主要由24個衛(wèi)星所組成，并平均性的將其分布在相應軌道面上。且保證每個軌道上面不少于4個衛(wèi)星，最多時可達11顆。GPS衛(wèi)星內部的空間配置，確保了任何時間、任何地點都可以觀測出至少4顆衛(wèi)星。且每個衛(wèi)星都裝有2臺銫鐘以及銣鐘，從而為GPS衛(wèi)星隨時提供高準確率的時間標準。

而地面監(jiān)控部分則主要有3個注入站以及1個主控站還有5個監(jiān)測站，并依據(jù)標準設置安設GPS用戶接收機以及原子鐘，并配置能夠對數(shù)據(jù)進行初步處理的計算機以及傳感器。監(jiān)測站將所接收到的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)傳送至主控站，再由主控站對地面進行全面有效控制，并對衛(wèi)星星歷以及鐘差還有導航電文進行推算與編制。并通過注入站將其有效的注入到衛(wèi)星存儲系統(tǒng)，并對注入信息的正確性進行有效檢測。

應該說，用戶設備部分都是直接面向用戶，其作用就是接收GPS所發(fā)射信號，以此獲得所需的定位信息以及觀測量，并實現(xiàn)對相關信息數(shù)據(jù)的有效處理。

一般來講，GPS具備全天候、高精度、全球覆蓋以及快速高效等諸多特點，給人類生活活動產生極大影響。它可以借助于精確數(shù)據(jù)來解決導航定位過程中出現(xiàn)的任何問題。由于其自身具備觀測簡便、定位準確、抗干擾性能強等優(yōu)點，致使GPS系統(tǒng)在滿足眾多客戶要求的同時，也有效的擴大了的GPS的應用范圍。

2 基于Android平臺之下GPS定位系統(tǒng)設計方案

2.1 整體設計方案。該系統(tǒng)選擇使用Android系統(tǒng)移動終端，不僅具備較強穩(wěn)定性且方便改進升級，且擁有一定可擴展性。而在設計上，則選擇使用客戶端+服務器模塊方法，再結合JAVA編程，基于Android平臺，創(chuàng)建并跟蹤讀取相應的GPS信息，并通過系統(tǒng)來確認、獲取用戶位置信息。然后將其存入到特定的后臺服務器內，并于map中全部顯示出來。重點對GPS信息處理以及信息采集進行正確處理，并對如何與通信模塊建立相應連接，并及時發(fā)送位置信息。其系統(tǒng)結構如圖1所示，它主要包括兩個部分，即前段系統(tǒng)與后端服務系統(tǒng)。另外監(jiān)考系統(tǒng)還可作擴展使用。

所謂前端系統(tǒng)，其實主要就是指客戶端，包括GPS模塊以及通信模塊還有數(shù)據(jù)采集處理模塊。就如下圖2所示。其中，書籍采集模塊沿用了傳統(tǒng)的Android中的API模塊，據(jù)此來獲取所需的GPS信號；而數(shù)據(jù)處理模塊則將所接收到的GPS信號進行相應的數(shù)據(jù)封裝，從而使其適用于網(wǎng)絡傳輸協(xié)議。而通信模塊則將已經(jīng)處理完成的數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)椒掌髦?。這樣后端服務器系統(tǒng)就會自動儲存相應記錄，以供日后提供GPS位置服務、地圖服務以及通信服務等等。

2.2 軟件實現(xiàn)。要實現(xiàn)整個系統(tǒng)，大都選擇使用專業(yè)的Andriod2.3操作系統(tǒng)，這主要是因為更多用戶都希望能夠利用Google來獲得相應服務，而開發(fā)環(huán)境中SDK選擇即與Andod2.3.3相對應的GoolgleAPls。而其所需的代碼編寫環(huán)境則是選取JAVA開發(fā)過程中所常用的開源IDE：Eclipse。在進行界面調用過程中實施GPS設置類法，注入GPS監(jiān)聽器。在當GPS坐標對完全滿足事先設定情況時，則可將相應數(shù)據(jù)集中反饋到相關界面進行有效顯示，同時利用數(shù)據(jù)監(jiān)聽等方法將相應的坐標值，借助于無線網(wǎng)絡進行集體發(fā)送，就如圖3所示。

編程作業(yè)中，將數(shù)據(jù)采集模塊與相應的GPS模塊進行有機結合，然后利用Android系統(tǒng)所提供的API平臺中的GPS模塊，來確定設備當前位置，內容主要包含了1個監(jiān)聽器與3個功能函數(shù)。

（1）對GPS參數(shù)進行相應設置：open GPSSettings；（2）Update With NewLocation （Location location）；（3）獲取全新的GPS坐標位置：指令為 get Las GPS Model（）；（4）GPS監(jiān)聽器：Location Listenerll=new Location Lsitenter（）。

其相應的工作流程主要為：第一步，先將系統(tǒng)中的GPS設置打開，再獲取目標最新坐標時，將預先重新構建過的專用GPS坐標監(jiān)聽器放進該軟件之中。再當GPS坐標發(fā)生一定變化，那么該監(jiān)聽器就可以及時獲得相應的坐標數(shù)值，并在系統(tǒng)中 Public void on location Changed（Location argO）中進行下一步處理。一般這里所說的“處理”主要分為兩個部分，其中一個部分就是對界面之上的坐標數(shù)值以及相應的地理位置數(shù)值進行及時更新，而另一個則是利用通信模塊處理，將相應的坐標值準確的發(fā)送到制定服務器端。

由于數(shù)據(jù)處理模塊需將相應數(shù)據(jù)全部封裝完畢后，送至制定通信模塊進行傳輸，所以編程中應通信模塊與數(shù)據(jù)處理有機結合起來，為實現(xiàn)軟件與服務器之間的相關通信服務提供支持。其中通信協(xié)議主要選擇超文本傳輸協(xié)議（即HTTP協(xié)議）。所采用的方法也主要分為2種：（1）構建完整的通信內容模型，指令即為：Greate MSG（Location location）；（2）進行信息發(fā)送，相關指令為：Send Msg（）。

再當GPS定位模塊重新獲取相應坐標是，則可以調用該模塊來構建特定消息模型，并將GPS數(shù)據(jù)轉換成為軟件所需格式，最后再通過調用消息發(fā)送法來將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務器中。

3 總結

本文主要結合Android系統(tǒng)原理及其特點，對GPS定位系統(tǒng)設計進行詳細探究與分析，為日后進一步研究Android系統(tǒng)以及GPS定位系統(tǒng)提供一定理論支持。

參考文獻：

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[2]公磊，周聰.基于Android的移動終端應用程序開發(fā)與研究[J].計算機與現(xiàn)代化，2008（08）.

作者單位：西安市衛(wèi)生學校，西安 710054