基于Android平臺的GPS開發(fā)研究

張亮

摘要：隨著基于Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)的迅速普及，如何利用其自帶的GPS芯片進(jìn)行定位程序開發(fā)成為研究的熱點(diǎn)。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(xiàn)標(biāo)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(jī)操作平臺，這是一個由底層Linux系統(tǒng)、中間件framework、用戶UI和應(yīng)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(jī)的發(fā)展也極其迅猛，目前在智能手機(jī)的市場占有率已經(jīng)穩(wěn)居第一?；贏ndroid的智能手機(jī)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(lǐng)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(fù)雜，簡單的說，GPS系統(tǒng)通過獲取處于高速運(yùn)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(biāo)。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(shè)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(shè)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(yùn)行時間的增長，現(xiàn)有的導(dǎo)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(jìn)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。控制站的功能是與衛(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(shè)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(jìn)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(zhǔn)確，因此具有極高的應(yīng)用價值?？梢哉f，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(dǎo)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(xùn)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(yīng)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，其中與位置服務(wù)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(wù)功能，通過該類提供的方法，可以周期性的獲取設(shè)備當(dāng)前的地理坐標(biāo)。另外也可以使用該類來設(shè)定特定區(qū)域，在設(shè)備進(jìn)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(dāng)前設(shè)備能夠提供定位功能的組件集合?？赡馨謾C(jī)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(shè)備的當(dāng)前位置進(jìn)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(jìn)行事件響應(yīng)。在程序中必須先定義一個類來實(shí)現(xiàn)這個接口并覆蓋接口中的onLo cationChanged方法，這樣當(dāng)設(shè)備的定位位置發(fā)生改變時，會進(jìn)行相應(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)，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(fèi)服務(wù)等。根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，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(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)，可以采取下列步驟：

1）通過調(diào)用getSystemService（LOCATION_SERVICE）方法來獲取當(dāng)前LocationManager的實(shí)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(biāo)的優(yōu)點(diǎn)是速度快且耗電低，但獲取的坐標(biāo)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(yīng)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(shè)置相應(yīng)的Criteria對象，讓系統(tǒng)自動選擇當(dāng)前最符合標(biāo)準(zhǔn)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(shè)定了當(dāng)前使用的LocationProvider的種類，每次更新坐標(biāo)的時間間隔和當(dāng)前注冊的LocationListener的對象。

4）當(dāng)客戶端位置發(fā)生變化時，負(fù)責(zé)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(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)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(lǐng)域的應(yīng)用十分的廣泛，且對人類的生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)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(jī)的普及，進(jìn)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(shè)備和收費(fèi)程序才能實(shí)現(xiàn)的功能現(xiàn)在利用最普通的Android手機(jī)平臺就可以輕松實(shí)現(xiàn)，且成本幾乎為0。因此，基于GPS的各種移動定位服務(wù)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(lǐng)域進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析，對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和研究具有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

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