Android GPS定位測試(附效果圖和示例)

今天因為工作需要，把以前編寫的一個GPS測試程序拿出來重新修改了一下。這個程序說起來有些歷史了，是我11年編寫的，那時候學了Android開發沒多久，算是一個實驗性的作品。現在工作需要，重新拿出來修整。同時發現我對android的GPS服務了解並不深，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相關的嵌入式軟件已經幾年了，所以說起要做個測試GPS定位模塊的程序，第一反應就是串口讀取GPS模塊的數據，然後解析GPS的NMEA格式數據。NMEA是一種標准化數據格式，不僅僅GPS上應用了，其他一些工業通信也是使用這種標准化數據格式。解析相關數據然後顯示出來，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數據分析，Android已經封裝好了相關服務，你要做的就是調用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持：

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。有一點有需要說說的
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反饋的功能。有時間，需要查看一下源碼。

2、LocationManager定位
復制代碼 代碼如下:
//獲取定位服務
LocationManager locationManager = (LocationManager) this.getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
//判斷是否已經打開GPS模塊
if (locationManager.isProviderEnabled(android.location.LocationManager.GPS_PROVIDER))
{
　　//GPS模塊打開，可以定位操作     
}

復制代碼 代碼如下:
// 通過GPS定位
String LocateType= locationManager.GPS_PROVIDER;
Location location = locationManager.getLastKnownLocation(LocateType);
// 設置監聽器，設置自動更新間隔這裡設置1000ms，移動距離：0米。
locationManager.requestLocationUpdates(provider, 1000, 0, locationListener);
// 設置狀態監聽回調函數。statusListener是監聽的回調函數。
locationManager.addGpsStatusListener(statusListener);
//另外給出 通過network定位設置
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置步驟，但我們都知道GPS衛星是定期廣播數據的，也就是說會定期收到衛星的GPS數據。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）因此我們需要注冊一個監聽器來處理衛星返回的數據。
復制代碼 代碼如下:
private final GpsStatus.Listener statusListener = new GpsStatus.Listener()
{
    public void onGpsStatusChanged(int event)
　　{
     　// GPS狀態變化時的回調，獲取當前狀態
    　 GpsStatus status = locationManager.getGpsStatus(null);
　　　　//自己編寫的方法，獲取衛星狀態相關數據
       GetGPSStatus(event, status);
    }
};

4、獲取搜索到的衛星
復制代碼 代碼如下:
private void GetGPSStatus(int event, GpsStatus status)
{
    Log.d(TAG, "enter the updateGpsStatus()");
    if (status == null)
    {
    }
　　 else if (event == GpsStatus.GPS_EVENT_SATELLITE_STATUS)
    {
　　　　 //獲取最大的衛星數（這個只是一個預設值）
        int maxSatellites = status.getMaxSatellites();
        Iterator<GpsSatellite> it = status.getSatellites().iterator();
        numSatelliteList.clear();
　　　　 //記錄實際的衛星數目
        int count = 0;
        while (it.hasNext() && count <= maxSatellites)
        {
　　　　　　 //保存衛星的數據到一個隊列，用於刷新界面
            GpsSatellite s = it.next();
            numSatelliteList.add(s);
            count++;

            Log.d(TAG, "updateGpsStatus----count="+count);
        }
        mSatelliteNum = numSatelliteList.size();
     }
     else if(event==GpsStatus.GPS_EVENT_STARTED)
     { 
         //定位啟動  
     }
     else if(event==GpsStatus.GPS_EVENT_STOPPED)
     { 
         //定位結束  
     }
}

上面就是從狀態值裡面獲取搜索到的衛星數目，主要是通過status.getSatellites()實現。獲取到的GpsSatellite對象，
保存到一個隊列裡面，用於後面刷新界面。上面是獲取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。這個對做定位服務的應用來說，十分重要。

5、LocationListener監聽器
復制代碼 代碼如下:
private final LocationListener locationListener = new LocationListener()
{
        public void onLocationChanged(Location location)
　　　　 {
            //當坐標改變時觸發此函數，如果Provider傳進相同的坐標，它就不會被觸發
            updateToNewLocation(location);           
            Log.d(TAG, "LocationListener  onLocationChanged");
        }
        public void onProviderDisabled(String provider)
　　　　 {
            //Provider被disable時觸發此函數，比如GPS被關閉
            Log.d(TAG, "LocationListener  onProviderDisabled");
        }
        public void onProviderEnabled(String provider)
　　　　 {
            // Provider被enable時觸發此函數，比如GPS被打開
            Log.d(TAG, "LocationListener  onProviderEnabled");
        }
        public void onStatusChanged(String provider, int status, Bundle extras)
　　　　 {
            Log.d(TAG, "LocationListener  onStatusChanged");
            // Provider的轉態在可用、暫時不可用和無服務三個狀態直接切換時觸發此函數
            if (status == LocationProvider.OUT_OF_SERVICE || status == LocationProvider.TEMPORARILY_UNAVAILABLE) 　　　　　　{　　　　
            }
        }
    };

位置監聽回調是用來處理GPS位置發生變化的時候，自動回調的方法，我們可以從這裡獲取到當前的GPS數據。另外我們可以通過回調函數提供的location參數，獲取GPS的地理位置信息，包括經緯度、速度、海拔等信息。

6、獲取地理位置信息（經緯度、衛星數目、海拔、定位狀態）
復制代碼 代碼如下:
//location對象是從上面定位服務回調函數的參數獲取。
mLatitude = location.getLatitude();　　　// 經度
mLongitude = location.getLongitude();　 // 緯度
mAltitude = location.getAltitude(); 　　//海拔
mSpeed = location.getSpeed(); 　　　　　 //速度
mBearing = location.getBearing(); 　　　//方向

7、獲取指定衛星信息（方向角、高度角、信噪比）
復制代碼 代碼如下:
//temgGpsSatellite就是我們上面保存的搜索到的衛星
//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、高度角我們可以繪畫出一個二維圖形，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件，都提供了信噪比的狀態圖，這是表示GPS模塊搜星能力的代表。

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。

右邊的信噪比柱狀圖，代表衛星的接收信號能力。
復制代碼 代碼如下:
//根據方向角和高度角計算出，衛星顯示的位置
Point point = new Point();
int x = mEarthHeartX; //左邊地球圓形的圓心位置X坐標
int y = mEarthHeartY; //左邊地球圓形的圓心位置Y坐標                      
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就是你需要繪畫衛星圖的起始坐標

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，主要通過GpsStatus、LocationManager、GpsSatellite這幾個類實現相關服務和監聽。

不過個人覺得如果能直接讀取NMEA的數據也是很方便，起碼對於某些應用來說，可以獲取更多信息。