基于Android平台的北斗定位手机接收终端的研究 摘要：针对目前北斗定位终端设备价格昂贵，尺寸大不便携带及GPS定位精度低的问题，开发了一套基于Android系统的北斗/GPS双模式的手机定位系统。通过分析Android平台的串口通信技术、北斗和GPS的数据传输协议，完成数据的接收与解析，将解析后的北斗位置信息显示在天地图上。实验结果表明，在手机Android平台上开发北斗定位系统可以降低终端设备的成本，提高手机定位精度，有助于推动我国北斗定位的民用化。 关键词：北斗卫星导航系统；GPS；手机定位；天地图血透机
离线 前言 随着Android平台在智能手机操作系统领域的迅速崛起，社会的高速发展，在日常生活中人们对位置服务信息的需要变得越来越大，特别是针对移动端领域，由于其便携，易操作等特点，位置服务信息得到更广泛的应用。目前在Android平台上常见的移动定位方式是通过LBS位置服务和GPS模块提供的位置信息来实现在电子地图的位置定位，LBS依赖移动通信网络和，定位精度差，GPS依赖美国卫星导航系统，而北斗卫星导航系统是第一个采用三频率定位的卫星系统，通过三个不同频率的信号可以有效消除定位的时候产生的误差，并且多个频率的信号可以在某一个频率信号出现问题的时候改用其他信号，提 高定位系统的可靠性和抗干扰能力，定位精度更高。
1.北斗卫星导航系统概述
北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展的需求，自主建设、独立运行、拥有完全自主知识产权的并且与其他国家的卫星导航系统兼容的、为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务的卫星导航系统，2012年北斗系统已经开始向亚太大部门地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。
2.NMEA-0183协议
3DAV NMEA-0183协议是为了在不同的全球卫星定位系统设备中建立统一的BTCM标准，由美国国家海洋电子协会制定的一套通讯协议，全球卫星定位系统接收终端根据NMEA-0183协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。北斗/GPS双模式串口采用NMEA-0183协议。NMEA-0183协议定义包括$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL，$BDGGA、$BDGSA、$BDGSV、$BDRMC、$BDVTG、$BDGLL等。$GPGGA表示GPS定位信息、$GPGSA表示GPS当前卫星信息、$GPGSV表示GPS可见卫星信息、$GPRMC表示GPS推荐定位信息、$GPVTG表示GPS地面速度信息、$GPGLL表示GPS定位地理信息，$BDGGA表示北斗定
位信息、$BDGSA表示北斗当前卫星信息、$BDGSV表示北斗可见卫星信息、$BDRMC表示北斗推荐定位信息、$BDVTG表示北斗地面速度信息、$BDGLL表示北斗定位地理信息。
3.系统设计与实现
图1 系统实验图
基于Android平台的北斗定位设计思路是通过分析Android平台的GPS模块原理，通过拓展GPS模块功能来实现北斗定位。即天线接收所有卫星频段，分析过滤得到北斗频段和GPS频段，经过处理标准输出NMEA-0183格式的卫星信息，解析NMEA-0183后获取北斗位置坐标信息和GPS位置坐标信息，最后通过天地图展示位置。
防尘服标准 本系统由北斗/GPS模块，地图模块两部分组成，如图1。北斗/GPS模块提供定位和卫星信息，卫星定位的位置信息转换成经纬度叠加在地图模块的天地图影像上，可以在系统上切换北斗定位和GPS定位，这样设计可以直观的对比北斗和GPS的定位精度。地图上显示的控制点、北斗定位和GPS定位的经纬度用于计算北斗位置和GPS位置分别到控制点的距离，距离越短，误差越小。系统的实验结果表明，北斗的定位比GPS定位误差小，精度
高。金山毒霸2007
Android平台下的GPS模块架构从下往上划分为：Linux驱动层、HAL中间层和GPS应用层。HAL中间层为GPS硬件抽象层，GPS应用层包括GPS应用框架层和GPS应用程序层，由java组成的接口，GPS应用层通过JNI调用HAL中间层。GPS定位JNI层起到承上启下的作用，上承接GPS框架层，下层调用HAL中间层具体硬件抽象实现。囿
Linux驱动层位于硬件设备之上，本质上是一组对硬件进行操作的API接口，是对硬件功能的抽象，通过提供API为操作系统服务，驱动层的主要功能包括相关硬件的初始化、数据的输入输出操作、硬件设备的配置操作功能。HAL层位于Linux层与应用层的中间，是Android平台的系统库部分。它的作用是把驱动层与应用层隔开，让Android不至于过渡依赖Linux层，也让应用层的开发在不考虑驱动层与底层进行通信，此外，HAL应用程序接口和ANSIC标准库结合在一起，用户可以使用C语言函数来访问Android文件系统。
地图模块使用天地图影像作为系统基础底图，天地图服务采用OGC服务标准，OGC服务包括WCS、WFS、WMS、WMTS、WPS等服务。WMTS是OGC提出的缓存技术标准，即在服务端缓存被切割成一定大小的瓦片地图，对客户端提供这些预先定义的单个瓦片服务，将更多的数据处理操作叠加放在客户端上，从而缓解地图服务器数据处理压力，
改善用户体验。
系统框架采用SuperMap iClient JavaScrip 9D开发，9D是云GIS网络客户端开发平台，基于现代 Web 技术栈全新构建，是 SuperMap 云 GIS 和在线 GIS 平台系列产品的统一 JavaScript 客户端。集成了领先的开源地图库和可视化库，且核心代码以 Apache License 2.0 协议完全开源，连接了 SuperMap 与开源社区。提供了全新的大数据可视化和数据流可视化功能，通过本产品可快速实现浏览器和移动端上美观、流畅的地图呈现与空间分析。
4.结语
基于Android系统的北斗/GPS双模式的手机定位特点，提出了一种新终端北斗定位设计思路，相比于传统的卫星导航终端，它更便于外出携带，具有很好的操作性和实用性，因此北斗信息的手机终端在处理紧急时间等方面将会有更广泛的应用前景。而在北斗二代卫星导航系统不断发展和完善情况下，开发Android平台的基于北斗定位手机接收终端便成了当下趋势。
参考文献：
[1]龙昌生.北斗/GPS双模导航终端关键模块的设计与实现[D].重庆：重庆大学，2011
[2]梅强，胡勤友，杨春.基于Android平台的北斗通信导航系统设计[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2013，36（5）595-598
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