基于android平台的gps车辆定位系统的设计与实现毕业论文(编辑修改稿)

基于android平台的gps车辆定位系统的设计与实现毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

括两个过程：定位参数的测量以及定位算法。 因此获得可靠的定位参数是保证高精度定位的前提。 从统计的角度来看，由于受到设备测量误差以及信号本身固有的随机性的影响，从定位信号中获得的参数有一定的噪声误差。 网络定位技术主要是增强型观测时间差(EOTD)。 该技术的实现原理是：收集对服务小区基站和周围几个基站进行测量的结果，算出测量数据之间的时间差，并用此计算用户相对于基 站的位置。 增强型观测时间差定位技术是基于网络的定位方案，是目前使用最多的技术，也是欧 7 洲电信标准化组织 (ETSI)建议使用的主要技术 [25]。 图 定位服务中心结构图 Google Maps 20xx 年 10 月 Google 收购了总部位于美国加州山景城以矢量地图测绘 为主要业务的 Keyhole 公司 [26]。 20xx 年 4 月， Google 正式推出 Google Maps，它是一种开放式的免费地图服务，有传统地图、卫星地图和混合地图三种模式。 传统地图能 为用户规划路线，指引、帮助用户直接确定方向；卫星地图则可以使用户获得当前位置的实拍鸟瞰图；混合地图能让用户更加准确地获得方向感。 Google Maps 的特点 (1) 地图预览生成 地图不是根据用户的请求动态生成，而是预先处理成为图片金字塔，切块后做四叉树编码，存放在服务器端。 当用户对地图进行移动或者缩放操作时，只需要下载新的图片来填充新的区域 []。 (2) 开发成本 Google Maps 提供的 API 为免费资源，只需要申请一个 Key 便能使用 Google Maps，从地图服务和开发两个 方面降低了二次开发的门槛，提高了地图服务水平，对于开发地图服务应用有重要的意义。 (3) 数据更新 Google Maps 以矢量地图和高分辨率卫星影像两种数据源提供地图服务，并由 Google 不定期进行地图更新，用户可以同步享受最新地图信息服务。 定位方法 移 动 定 位 中 心 EOTD COD GPS 基于位置的付账 基于位置的 信息 追 踪 安 全 8 Google Maps 显示相关理论 Google Maps 向用户提供的地图数据和卫星影像数据，在客户端上显示的都是常见的栅格图像。 这两套数据采用了相同的空间参考系统：基准面为 WGS84，投影方式为墨卡托投影。 根据缩放的详细程度不同， Google Maps 提供了 共18 个缩放等级，其中 0 级缩放最详细，不管是地图数据还是卫星影像数据都采用了图像切片技术，将各个缩放等级的全球数据分割成大小为 256*256 的 prig图块，而且这些图块的 URL 都是不变的。 参数 v 为图源数据版本．参数 zoom 为缩放等级，取值范围为 0~17。 在普通地图的 URL 中， X 为经度方向斟片编号， Y 为纬度方向图片编号， X、 Y 的取值范围则为 0217zoom1；在卫星地图的 URL 中，参数 t 是 “qrst”四个字符排列而成的字符串 表示卫星地图的图块编号。 Google Maps 的地图和卫星影像 数据预先参照金字塔模式按照不同的缩放等级分别存储。 通过简单的 URL 预载入图块的方式获得。 为获取某经纬度图块的URL，就需要把经纬度转化为 X， Y 坐标。 Google 地图坐标的计算公式 如 ()所示。 3 6 0 2*)1 8 0((in t ) 17 zoo mx       z o o mply 1702**2 246t a nln( i n t ) （ ） 其中 PL 为圆周率；  为东经，取值范围为 180~+180 度； φ为北纬。 Google对普通地图和卫星地图 使用了两种不同的算法对其子图片的位置进行了编码。 Android系统 相关类 Android 是一个包含操作系统、中介架构层及应用程序所产生出来的软件堆栈架构。 由下而上，其核心为嵌入式 Linux 作业系统，向上搭配 Google 为Android 开发的类库及 Android 运行时，再配合应用程序架构，来开 发各种不同的应用程序 [26]。 9 定位服务类 Android 包含了地理定位服务的包 android. location，它可以用来获取当前设备的地理位置，另外系统还为应用程序提供了基于 GPS 和基 于网络的定位服务。 前者的定位数据来源于位置提供者 GPS_PROVIDER，它负责获取 GPS 模块的定位信息，一般用于设备自身的定位；后者的定位数据来源于位置提供者NETWORK_PROVIDER，它负责从网络获取其它设备或用户的位置信息。 android． location 中包含了下面一些比较重要的功能类 [27]如 图。 位置类 (Location)——用来代表程序中使用的某个位置，该位置包含经度、纬度、标准时间、高度、测量速度、方位角等内容。 定位管理类 (Location Manager)——提供访问定位服务 的功能，以实时获取设备的位置信息。 当应用程序定义了一个 Location Manager 对象后，就会搜索系统中所有的 Location Provider，从中获取最新的位置信息，还可以指定 Location Provider 内位置数据的更新周期，及时获取设备位置的变化信息。 图 位置定位的相关类 位置提供者 (Location Provider)定位提供者的抽象类。 定位提供者具备周 期性报告设备地理位置的功能。 系统中有许多 Location Provider，它们提供了各种类型的位置信息。 Location Provider 既有系统默认的 (如 GPS PROVIDER)，也可以根据应用程序的需要自行定义。 所有 Location Provider 都有各自的使用标准。 定位监听类 (Location Listener)．提供定位信息发生改变时的回调功能，但 必须事先在定位管理器中注册监听器对象。 位置数据标准类 (Criteria)使应用能够通过在 Location Provider 中设置的属性来选择合适的定位提供者 [28]。 地图服务类 Android 平台提供了 一个 map 包 来支持基于地图服务的应用程序开发，它包含了一系列用于在 Google Maps 上显示，控制和层叠信管理 监听位置服务 设置标准 打开或关 闭 获取位置信息 提供定位服务 Location 类 Criteria 类 LocationManager 类 LocationListener 类 LocationProviderr 类 10 息的功能类 ，如 图 所示。 图 Google Maps 类 以下是其中比较重要的几个类： 地图类 (Map Activity)用于显示 Google Maps 的 Activity 类，此类需要连接底层网络。 显示类 (Map View)用于显示地图的 View 组件，它必须和 Map Activity 配合使用。 控制类 (Map Controller)用于控制地图的移动。 应用程序用它来设置地图的显示方式。 层叠类 (Overlay)是一个可显示于地图之上的可绘制的对象。 提供地图控制服务 提供地图绘制服务 提供显示地图的组件 MapActivity 类 MapView 类 MapController 类 Overlay 类 11 3 终端软件 系统设计及相关技术 本章主要阐述了手机地图服务系统的需求分析、功能模块的设计、 系统流程和界面设计，并 对系统实现过程中所用到的关键技术进行了介绍。 系统设计特点 本系统建立在 Android 平台上，有以下特点： 开源性： Android 操作系统的核心基于 Linux 的，是典型的开源系统。 可扩展性：满足了手机用户基本的地 图服务要求，可进一步扩展系统的功能。 易用性：系统界面设计简单美观，用户不需要培训就可直接使用该服务。 开发环境需求 硬件环境 ： 由于 Android 开发需要使用 SDK（虚拟机），虚拟机需要 PC 空出一块内存来模拟 手机内存卡（ 一般 500M）。 所以 PC 本身的内存应不小于 1G。 软件环境 : Eclipse 开发工具； JAVA 或以上； JAVA JRE6 或以上； ANDROID SDK。 需求 分析 手机地图的主要功能是以图形、文字的形式为用户提供地图服务，并提供友好、方便、快捷的操作界 面。 一个成功的 Android 应用程序往往需要提供良好的用户体验。 良好的用户体验体现在以下几点： (1)界面友好 用户界面要简洁直观，并且易于操作。 本系统中地图能够进行放大、缩小和移动； (2)快速响应 快速处理用户的输入或请求，对于有些需要较多时问的应用程序，可以在它处理时，给用户一个提示，让用户知道程序还在运行中； 12 (3)可扩展性 车辆定位距更有价值的车辆监控及控制还有一定距离，所以程序需要有足够的扩展性，为以后相应功能的添加提供基础。 可扩展的功能包括， 界面的扩展，位置查询 ，导航功能，与主机的实时监控功能 等。 系统功能模块 系统旨在建立 Android 系统的地图服务，主要有如下几个核心功能模块。 利用 GPS 提供的定位服务，确定用户目前在城市中所处的地理位置，将位置显示在地图上，并给出用户当前的地址和经纬度，且能随着位置的变化而实时更新，使用户能实时得到最新、最准确的位置信息 ， 如图 所示。 图 定位系统功能结构图 系统总体流程图 启动模拟器后， 系统首先打开 GPS 模块得到当前地理位置，然后将该地理位置转换为可定位于 MAP 的地址。 同时系 统初始化屏幕上的基础视图以供后续绘制。 之后系统内置控制器完成将所得地址具象化于地图的过程。 最后系统中的绘图模块完成将已定位的地图绘于屏幕。 紧接着实时刷新模块启动。 界面实时更新。 整个流程如图 所示。 界面设计 程序启动后，屏幕上直接以 map 的形式显示。 当前位置以绿色图标标示，地图可放大缩小及拖动。 随着终端的移动，地图实时刷新。 设计效果如图 所示。 定 位 系 统 数据 处理模块 GPS接收模块 MAP 绘制模块 Android 系统自带结构，程序中以代码调用调用。 将卫星数据处理为地 址值，以于 MAP 具象化。 程序调用Android 画图 API以将 MAP 绘于屏幕。 绘制基础的容器视图。 视图初始模块 13 图 系统总体流程 图 图 用户界面 效果 图 启 动 GPS 模块 转换为 MAP 地址 视图初始模块 控制器拿到当前位置地图 获得经纬度 当前位置的 MAP 初始视图 绘图模块 主页面 刷新模块 14 系统关键技术 在 Android 平台下开发手机地图服务采用的关键技术如下。 Android 权限的获取问题 Android 安全中的一个重要的设计点是在默认情况下应用程序没有权限执行对其它应用程序、操作系统或用户的有害操作。 这些操作包括读 /写用户的隐私数据 (例如联系方式或 )，执行网络访问，保持设备活动，等等。 应用程序的进程是一个安全的黑盒子，它不能干扰其它应用程序，除非给它声明权限，现对权限的命名和获取问题做下说明。 (1)权限命名 一个基本的 Android 应用程序没有与其相关联的权限，意味着它不能做任 何影响用户体验或 设备中数 据的有害操 作。 在应用 程序需要 时，可在AndroidManifest． xml文件中列举一个或更多的 标签来声明此权限。 例如：需要监听来自。