Android GPS定位測試(附效果圖與範例)

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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