今天因為工作需要,把以前寫的一個GPS測試程式拿出來重新修改了一下。這個程式說起來有些歷史了,是我11年寫的,那時候學了Android開發沒多久,算是實驗性的作品。現在工作需要,重新拿出來修整。同時發現我對android的GPS服務了解不深,所以今天特意閱讀了有關GPS服務的一些資料,把相關知識點記錄下來。
本人做了GPS相關的嵌入式軟體已經幾年了,所以說起要做個測試GPS定位模組的程序,第一反應就是串口讀取GPS模組的數據,然後解析GPS的NMEA格式數據。 NMEA是一種標準化資料格式,不僅GPS應用了,其他一些工業通訊也是使用這種標準化資料格式。解析相關資料接著顯示出來,就完成了一個基本的GPS定位測試功能。
查了一下才發現Android上做GPS相關定位服務,不需要讀取NMEA資料分析,Android已經封裝好了相關服務,你要做的就是呼叫API。這個不知道應該覺得爽還是覺得糾結。 (Android也提供了讀取NMEA接口,下面會說到)
1、Android 定位服務
下面我們先來看看Android有關定位服務提供的支援:
Android定位服務都是位於location下,上面都有相關說明,這裡就不詳細解析。有一點需要說說的
是:GpsStatus.NmeaListener 官方的說法是可以讀取NMEA數據,但是我這裡測試發現,並沒有讀取到NMEA的數據。查閱過一些資料,說是google在底層並沒有實現數據回饋的功能。有時間,需要查看一下原始碼。
2、LocationManager定位
//获取定位服务 LocationManager locationManager = (LocationManager) this.getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE); //判断是否已经打开GPS模块 if (locationManager.isProviderEnabled(android.location.LocationManager.GPS_PROVIDER)) { //GPS模块打开,可以定位操作 }
// 通过GPS定位 String LocateType= locationManager.GPS_PROVIDER; Location location = locationManager.getLastKnownLocation(LocateType); // 设置监听器,设置自动更新间隔这里设置1000ms,移动距离:0米。 locationManager.requestLocationUpdates(provider, 1000, 0, locationListener); // 设置状态监听回调函数。statusListener是监听的回调函数。 locationManager.addGpsStatusListener(statusListener); //另外给出 通过network定位设置 String LocateType= locationManager.NETWORK_PROVIDER; Location location = locationManager.getLastKnownLocation(LocateType);
3、GpsStatus監聽器
上面給出了定位服務的初始化設定步驟,但我們都知道GPS衛星是定期廣播資料的,也就是說會定期收到衛星的GPS資料。我們並不能跟衛星主動申請數據,只能被動接收數據。 (中國的北斗2倒是可以發送衛星報文給衛星)因此我們需要註冊一個監聽器來處理衛星回傳的資料。
private final GpsStatus.Listener statusListener = new GpsStatus.Listener() { public void onGpsStatusChanged(int event) { // GPS状态变化时的回调,获取当前状态 GpsStatus status = locationManager.getGpsStatus(null); //自己编写的方法,获取卫星状态相关数据 GetGPSStatus(event, status); } };
4、取得搜尋到的衛星
private void GetGPSStatus(int event, GpsStatus status) { Log.d(TAG, "enter the updateGpsStatus()"); if (status == null) { } else if (event == GpsStatus.GPS_EVENT_SATELLITE_STATUS) { //获取最大的卫星数(这个只是一个预设值) int maxSatellites = status.getMaxSatellites(); Iterator<GpsSatellite> it = status.getSatellites().iterator(); numSatelliteList.clear(); //记录实际的卫星数目 int count = 0; while (it.hasNext() && count <= maxSatellites) { //保存卫星的数据到一个队列,用于刷新界面 GpsSatellite s = it.next(); numSatelliteList.add(s); count++; Log.d(TAG, "updateGpsStatus----count="+count); } mSatelliteNum = numSatelliteList.size(); } else if(event==GpsStatus.GPS_EVENT_STARTED) { //定位启动 } else if(event==GpsStatus.GPS_EVENT_STOPPED) { //定位结束 } }
上面就是從狀態值裡面取得搜尋到的衛星數目,主要是透過status.getSatellites()實現。取得到的GpsSatellite對象,
保存到一個佇列裡面,用於後面刷新介面。上面是取得GPS狀態監聽器,除了GPS狀態外,我們還需要監聽一個服務,
就是:LocationListener,定位監聽器,監聽位置的變化。這對做定位服務的應用來說,十分重要。
5、LocationListener監聽器
private final LocationListener locationListener = new LocationListener() { public void onLocationChanged(Location location) { //当坐标改变时触发此函数,如果Provider传进相同的坐标,它就不会被触发 updateToNewLocation(location); Log.d(TAG, "LocationListener onLocationChanged"); } public void onProviderDisabled(String provider) { //Provider被disable时触发此函数,比如GPS被关闭 Log.d(TAG, "LocationListener onProviderDisabled"); } public void onProviderEnabled(String provider) { // Provider被enable时触发此函数,比如GPS被打开 Log.d(TAG, "LocationListener onProviderEnabled"); } public void onStatusChanged(String provider, int status, Bundle extras) { Log.d(TAG, "LocationListener onStatusChanged"); // Provider的转态在可用、暂时不可用和无服务三个状态直接切换时触发此函数 if (status == LocationProvider.OUT_OF_SERVICE || status == LocationProvider.TEMPORARILY_UNAVAILABLE) { } } };
位置監聽回呼是用來處理GPS位置改變的時候,自動回呼的方法,我們可以從這裡取得到目前的GPS資料。另外我們可以透過回呼函數提供的location參數,取得GPS的地理位置信息,包括經緯度、速度、海拔等資訊。
6、取得地理位置資訊(經緯度、衛星數目、海拔、定位狀態)
//location对象是从上面定位服务回调函数的参数获取。 mLatitude = location.getLatitude(); // 经度 mLongitude = location.getLongitude(); // 纬度 mAltitude = location.getAltitude(); //海拔 mSpeed = location.getSpeed(); //速度 mBearing = location.getBearing(); //方向
7、取得指定衛星資訊(方向角、高度角、信噪比)
//temgGpsSatellite就是我们上面保存的搜索到的卫星 //方向角 float azimuth = temgGpsSatellite.getAzimuth(); //高度角 float elevation = temgGpsSatellite.getElevation(); //信噪比 float snr = temgGpsSatellite.getSnr();
利用方向角、高度角我們可以畫出一個二維圖形,表示衛星在地球哪個方位,信噪比作用更大。一般的衛星定位測試軟體,都提供了訊號雜訊比的狀態圖,這是表示GPS模組搜星能力的代表。
8、繪畫二維衛星位置圖
下面是我做的GPS測試的效果圖:
下面給出一個根據方向角和高度角,計算衛星二維圖裡面位置的方法,上面效果圖左邊的綠色圓點就代表衛星位置。
右邊的信噪比長條圖,代表衛星的接收訊號能力。
//根据方向角和高度角计算出,卫星显示的位置 Point point = new Point(); int x = mEarthHeartX; //左边地球圆形的圆心位置X坐标 int y = mEarthHeartY; //左边地球圆形的圆心位置Y坐标 int r = mEarthR; x+=(int)((r*elevation*Math.sin(Math.PI*azimuth/180)/90)); y-=(int)((r*elevation*Math.cos(Math.PI*azimuth/180)/90)); point.x = x; point.y = y; //point就是你需要绘画卫星图的起始坐标
信噪比的繪畫,就是一個單位換算,這裡就不給代碼了。
9、總結:
Android為我們提供了很方便的位置服務,主要透過GpsStatus、LocationManager、GpsSatellite這幾個類別實現相關服務和監聽。
不過個人覺得如果能直接讀取NMEA的資料也是很方便,起碼對於某些應用程式來說,可以取得更多資訊。
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