Android GPS定位测试(附效果图和示例)

今天因为工作需要，把以前编写的一个GPS测试程序拿出来重新修改了一下。这个程序说起来有些历史了，是我11年编写的，那时候学了Android开发没多久，算是一个实验性的作品。现在工作需要，重新拿出来修整。同时发现我对android的GPS服务了解并不深，所以今天特意阅读了有关GPS服务的一些资料，把相关知识点记录下来。

本人做了GPS相关的嵌入式软件已经几年了，所以说起要做个测试GPS定位模块的程序，第一反应就是串口读取GPS模块的数据，然后解析GPS的NMEA格式数据。NMEA是一种标准化数据格式，不仅仅GPS上应用了，其他一些工业通信也是使用这种标准化数据格式。解析相关数据然后显示出来，就完成了一个基本的GPS定位测试功能。

查了一下才发现Android上做GPS相关定位服务，不需要读取NMEA数据分析，Android已经封装好了相关服务，你要做的就是调用api。这个不知道应该觉得爽还是觉得纠结。（Android也提供了读取NMEA接口，下面会说到）

1、Android 定位服务
下面我们先来看看Android有关定位服务提供的支持：

Android定位服务都是位于location下，上面都有相关说明，这里就不详细解析。有一点有需要说说的
是：GpsStatus.NmeaListener 官方的说法是可以读取NMEA数据，但是我这里测试发现，并没有读取到NMEA的数据。查阅过一些资料，说是Google在底层并没有实现数据反馈的功能。有时间，需要查看一下源码。
2、LocationManager定位
代码如下:
//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     
}

代码如下:
// 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监听器
上面给出了定位服务的初始化设置步骤，但我们都知道GPS卫星是定期广播数据的，也就是说会定期收到卫星的GPS数据。我们并不能跟卫星主动申请数据，只能被动接收数据。（中国的北斗2倒是可以发送卫星报文给卫星）因此我们需要注册一个监听器来处理卫星返回的数据。
代码如下:
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、获取搜索到的卫星
代码如下:
private void GetGPSStatus(int event, GpsStatus status)
{
    Log.d(TAG, "enter the updateGpsStatus()");
    if (status == null)
    {
    }
　　 else if (event == GpsStatus.GPS_EVENT_SATELLITE_STATUS)
    {
　　　　 //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  
     }
}

上面就是从状态值里面获取搜索到的卫星数目，主要是通过status.getSatellites()实现。获取到的GpsSatellite对象，
保存到一个队列里面，用于后面刷新界面。上面是获取GPS状态监听器，除了GPS状态外，我们还需要监听一个服务，
就是：LocationListener，定位监听器，监听位置的变化。这个对做定位服务的应用来说，十分重要。
5、LocationListener监听器
代码如下:
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) 　　　　　　{　　　　
            }
        }
    };

位置监听回调是用来处理GPS位置发生变化的时候，自动回调的方法，我们可以从这里获取到当前的GPS数据。另外我们可以通过回调函数提供的location参数，获取GPS的地理位置信息，包括经纬度、速度、海拔等信息。
6、获取地理位置信息（经纬度、卫星数目、海拔、定位状态）
代码如下:
//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、获取指定卫星信息（方向角、高度角、信噪比）
代码如下:
//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、高度角我们可以绘画出一个二维图形，表示卫星在地球哪个方位，信噪比作用更大。一般的卫星定位测试软件，都提供了信噪比的状态图，这是表示GPS模块搜星能力的代表。

8、绘画二维卫星位置图
下面是我做的GPS测试的效果图：

下面给出一个根据方向角和高度角，计算卫星二维图里面位置的方法，上面效果图左边的绿色圆点就代表卫星位置。

右边的信噪比柱状图，代表卫星的接收信号能力。
代码如下:
//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

信噪比的绘画，就是一个单位换算，这里就不给代码了。

9、总结：
Android为我们提供了很方便的位置服务，主要通过GpsStatus、LocationManager、GpsSatellite这几个类实现相关服务和监听。
不过个人觉得如果能直接读取NMEA的数据也是很方便，起码对于某些应用来说，可以获取更多信息。

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