【Android论文栏目提醒】：网学会员在Android论文频道为大家收集整理了“基于Android操作系统的GPS无线定位系统设计 - 硕士论文“提供大家参考，希望对大家有所帮助!

摘 要 嵌入式系统的开发应用给现代工业和电子行业带来了一次新的革命，自动化、智能化、物联网、智能家居等领域的嵌入式系统得到了极大的发展。

    Android 操作系统以其稳定性好，可靠性高，源代码公开等优点，己经成为当今主流的嵌入式操作系统，吸引越来越多的开发人员加入其中。

    当今时代，电子制造业高度发达，各种各样的电子设备层出不穷。

    从几年前的 2G 手机，仅仅只可以进行语音通话到现在的 3G 时代，上网速度更加快速，手机影音娱乐功能更加强大；从当初的手机只能执行单任务，没有操作系统，到如今 Symbian UCosII Wince Linux Android 等优秀的嵌入操作系统百花齐放，可以进行更加快速的多任务处理，嵌入式领域经过了一个质的飞跃。

     随着城市化的加剧，全国各地正在发生着翻天覆地的变化，城乡道路建设越来越呈现多样化，为了及时掌握路况信息，GPS 设备正发挥着越来越大的作用。

    本文通过对基于 Android 操作系统下实现 GPS 无线定位系统进行研究，阐述了嵌入式系统软硬件的开发流程，通过对于 Android 操作系统下的 GPS 无线定位系统进行研究，学习嵌入式开发流程，积累相关嵌入式开发经验。

     本文在硬件上对包括主处理器、存储器、带天线的 GPS 接收模块的连接电路、LCD触摸屏电路等多个模块在内的 GPS 硬件系统进行调查研究。

    同时在软件上也对包括U-Boot 的移植、Android 操作系统的内核配置、文件系统的建立、GPS 图形用户界面的建立等内容的手持 GPS 软件系统等均做了介绍。

    系统主要利用飞凌公司的生产的OK6410 开发板进行研究，该开发板以 SAMSUNG 公司 S3C6410 ARM11 嵌入式处理器作为整个系统的处理器，搭载 Android 操作系统，通过编程实现对 GPS 模块的控制和对GPS 信息的解析，实现实时获得定位数据并进行处理，并在 google map 上正确显示的功能，从而验证了 Android 系统下的 GPS 定位的实现和嵌入式开发流程，为嵌入式开发积累了经验。

    关键词：S3C6410，Android，GPS 模块 ABSTRACT Embedded system development and application to the modern industry and electronic industry hasbrought a new revolution. Automation intelligence networking intelligent home furnishing and otherfields of embedded system has got great development. Android operating system with good stability highreliability open source code and other advantages has become a mainstream embedded operating systemand attracted more and more developers joined. Nowadays the electronic manufacturing industry is highlydeveloped various electronic devices emerge in an endless stream. From 2G mobile phone a few years agoonly can be the voice call to the 3G era now Internet speed is more fast mobile phone audio and videoentertainment functions more powerful From the original mobile phone can only perform single task nooperating system now to Symbian UCosII Wince Linux Android excellent embedded operating systemall flowers bloom together can be more rapid multi-task processing embedded domain has been aqualitative leap. As the aggravate that the city changes all over the country is undergoing turn the world upside downchange urban and rural road construction is becoming more and more diversified. In order to grasp timelyroad condition information the GPS device is playing a more and more important role. In this paper basedon the Android operating system to achieve GPS wireless positioning system research describes theembedded system hardware and software development process through the Android operating systemunder the GPS wireless positioning system to study learning the embedded development process andaccumulated experience on embedded development. In hardware on comprises a main processor memory with the antenna receiving module connected tothe circuit GPS LCD touch screen circuit and other modules GPS hardware system research. At the sametime the software also include U-Boot transplantation Android operating system kernel configuration filesystem the GPS graphical user interface such as the establishment of the content of the handheld GPSsoftware system were introduced. System is mainly the use of Feiling companys production of the OK6410development board to study the development board using SAMSUNG company S3C6410ARM11embedded processor as the system processor equipped with Android operating system through theprogramming of controling the GPS module and analysising GPS information real-time positioning dataand processing and the correct display function in Google map thus validating the Android system underGPS positioning and the realization of the embedded development process accumulated experience forembedded development.KEY WORDS: S3C6410 Android GPS module 目 录摘 要...........................................................................................................................................IABSTRACT ............................................................................................................................ III第一章 绪论.............................................................................................................................. 1 1.1 课题研究的背景与意义............................................................................................... 1 1.2 国内外研究现状........................................................................................................... 2 1.3 课题的研究内容........................................................................................................... 3第二章 GPS 定位系统及操作系统.......................................................................................... 5 2.1 Android 操作系统简介................................................................................................. 5 2.2 GPS 定位系统关键技术............................................................................................... 7 2.2.1 NMEA-0183 协议............................................................................................... 7 2.2.3 GPS 定位技术原理............................................................................................. 9 2.3 GPS 定位系统方案..................................................................................................... 15第三章 系统硬件开发平台设计............................................................................................ 17 3.1 GPS 无线定位系统的整体硬件结构......................................................................... 17 3.2 OK6410 开发板简介 .................................................................................................. 18 3.3 系统外围模块设计.................................................................................................... 18 3.3.1 微处理器选择.................................................................................................. 18 3.3.2 系统存储器...................................................................................................... 21 3.3.3 串口设计.......................................................................................................... 22 3.3.4 LCD 液晶屏...................................................................................................... 22 3.3.5 以太网卡电路.................................................................................................. 23 3.3.6 GPS 模块........................................................................................................... 23第四章 系统软件平台的构建................................................................................................ 27 4.1 搭建 Android 应用开发平台...................................................................................... 28 4.1.1 Android 应用程序............................................................................................. 28 4.1.2 Android 应用程序框架..................................................................................... 29 4.1.3 Android 系统运行库......................................................................................... 29 4.1.4 Linux 内核 ........................................................................................................ 30 4.2 搭建应用开发环境..................................................................................................... 30 4.2.1 安装 Java JDK .................................................................................................. 30 4.2.2 安装 Eclipse 集成开发环境 ............................................................................. 31 4.2.3 安装 Android SDK 软件开发套件................................................................... 31 4.2.4 安装 Android ADT 开发套件........................................................................... 31 4.3 移植 U-Boot......................................................................................................... 31 4.4 Android 内核配置................................................................................................ 32 4.5 建立 NFS 网络文件系统..................................................................................... 35 4.6 GPS 定位模块的软件设计.................................................................................. 35 4.6.1 应用层软件设计............................................................................................... 35 4.6.2 JNI 层软件设计 ................................................................................................ 36 4.6.3 各层软件之间联系.......................................................................................... 37第五章 系统的方案测试结果................................................................................................ 39 5.1 烧写 Android 引导程序 U-Boot......................................................................... 39 5.2 烧写 Android 内核............................................................................................... 39 5.3 开发应用程序...................................................................................................... 39 5.3.1 Android 模拟器测试........................................................................................ 39 5.3.2 用 U-blox 自带的软件进行测试...................................................................... 40 5.4 系统测试结果..................................................................................................... 43第六章 工作总结与展望........................................................................................................ 45 6.1 工作总结.............................................................................................................. 45 6.2 展望未来............................................................................................................. 45参考文献.................................................................................................................................. 47附 录........................................................................................................................................ 49致 谢........................................................................................................................................ 55攻读硕士学位期间的研究成果.............................................................................................. 57独 创 性 声 明...................................................................................................................... 59关于论文使用授权的说明...................................................................................................... 59 第一章 绪论1.1 课题研究的背景与意义 科技的繁荣，带动了嵌入式技术GPS手持设备的发展，而地域辽阔，人口众多，交通越来越发达的中国正逐渐成电子产品市场的新宠，成为全球电子企业电子产品的必争之地，有着巨大的消费潜力。

    如今GPS的应用非常广泛，在军事上，可以用GPS来进行定位，可以对军事目标实施精确打击，这也是美国研究GPS全球定位系统的初衷，在民用上，GPS被用来安装到车辆上面并成为其中的一部分，能够进行导航，使人们在驾车行驶时不用担心迷路和找不到地方，在农业上，可以使用GPS来进行测量土地等。

    而且因为它拥有精确的原子钟，因此可以用它来进行定时和进行精确的时间测量，从而服务于多种工程实验。

    除此之外，利用GPS获得气象数据为工程和实验服务也是一项重要应用。

    GPS由于具有能够进行精确定位，随时随地等许多优点，可以进行精确的定位从而服务于社会生活的各个方面，因此正逐渐获得越来越广泛的应用。

     当今时代，科技迅猛发展，全球卫星定位系统GPSGlobal Position System的使用越来越多。

    全球卫星定位系统GPS由于具有很多优点，比如具有全球性，不受时间和地域气象等多方面因素的影响等，可以随时随地使用它进行精确的导航和定位等功能，而且，它与电子地图进行融合，能够使人们精确的查询到自己的地理位置，并能够进行定位，方便出行，所以，现在GPS越来越广泛的应用于民用很多领域中。

    伴随着城市化的加剧和家用轿车的逐渐普及，GPS的使用越来越多，但车载GPS导航仪由于价格和每次地图数据库升级所需的费用高昂等因素导致车载GPS导航产品放缓了普及速度，同时适用于个人使用的GPS实时导航产品还非常少。

    GPS导航系统是集中应用了自动定位技术、地理信息系统GIS与数据库技术、计算机技术、无线通信技术的高科技综合系统。

    依据GPS的定位导航功能把车辆和道路综合起来考虑可以有效解决交通问题。

    GPS定位设备的普及使我们的生活越来越轻松和便捷，对目的地及周边环境精准查询的需求带动了GPS导航产品市场的繁荣。

    伴随着经济全球化的加速，中国最终将成为世界上最大的GPS导航产品消费国。

    GPS的普及导致了用户对GPS定位要求越来越高，依赖性越来越强。

    但是，现在市面上GPS定位设备存在反应时间较长、定位不够精确以及GPS设备所用软 1件不能很好兼容等问题，尽管硬件及软件不断的改进更新，但仍然无法满足客户的需求。

    GPS设备基于Android操作系统有着广泛的应用前景，同时还有许多问题不够完善，有待于我们进一步研究解决。

    所以，这是一个很有意义的研究课题。

    1.2 国内外研究现状 Android是Google公司在2007年11月5日公布的基于Linux内核的操作系统，它同其他操作系统一样采用了软件分层的架构，分为Linux内核层，核心库层，应用程序框架层和应用层。

    应用层软件则由各公司基于Android SDK以Java语言编写。

    Android早期由Google开发，后由开放手持设备联盟（Open Handset Alliance）开发，目前在手持设备中正得到了越来越广泛的应用。

     GPS全球定位系统最初是由美国军方以军事为目的研制的卫星导航定位系统，是美国大国军备竞赛和强权政治下的产物，旨在独霸全球。

    近年来，随着经济全球化的发展，美国逐渐认识到经济的重要性，开始在民间推广这一技术，但是最开始研制的GPS的定位精度非常高，所以美国为了自身利益，推行SA政策，采用人为干扰的方式，在原有的导航信号中加入干扰的信号后重新生成导航信息，人为降低了GPS的导航定位精度，使得民用导航精度与军用的导航精度差一个数量级，而原有的导航精度只提供给军方和经过授权的个人。

    近年来美国宣布在保证自身利益的前提下逐步取消SA政策，使得民用GPS的定位导航精度得到很大的提高，因此，这将促进越来越多的开发人员加大对GPS的研发力度，同时，由于精度的提高，会刺激GPS电子消费市场，并让越来越多的人们开始使用这一新的技术。

     近年来，针对GPS的产品的需求逐渐增强，市场需求逐渐扩大，因此对于GPS研发的产品也适应人们的需要层出不穷，满足人们不同的需求，GPS的需求带动了全球经济的增长，成为新的经济增长点，成为全球发展最快的三大信息产业蜂窝移动网、因特网、全球卫星定位系统GPS之一；同时，GPS产品重量和价格都在不断的下降，成为电子消费市场的主流需求产品，尤其是现在的家用轿车逐渐普及，越来越多的出行的人们，都会选择在车辆中安装GPS导航定位系统。

     我国的GPS导航定位方面主要是借鉴美国的技术，经过十多年的发展，我国在应用与理论方面取得了很大的进步。

    但是我们引进的GPS接收机主要是基于静态定位的，主要用于测绘和资源勘探等，在动态定位上涉及还不是很多，近年来我国发展了动态定位2技术，采用用户和GPS接收机都是动态的双动态定位系统，极大地提高了GPS的应用范围，在提高侦破盗车案件的效率，保护国家和人民的财产安全方面发挥着极大的作用。

     GPS在我国的发展和应用主要在陆地，海洋和航空航天上。

    陆地上主要应用GPS进行一些测量和监测，尤其是目前车载导航系统的开发和研制，很多车辆都安装车载GPS来进行导航；海洋上的应用也是与定位相关的一些应用，如测定远洋船的航线和对于失事等突发事故的人员进行救援，监测和定位等；航空航天上的应用主要是对正在飞行的飞机进行导航和进行航空救援以及导弹制导等各种空间方式的定位。

    总之，GPS的在我国的应用遍布社会生活的方方面面。

     经过近几年的发展，中国的GPS市场的发展呈上升趋势，GPS的应用无论是车载导航系统还是便携式产品，均发展迅速，同时价格和重量都在逐渐下降，产品更加小巧和便携，从而使越来越多的人们可以使用GPS导航产品，而且许多知名品牌也纷纷加大了对于GPS低端市场的重视程度，加大力量研发更适合于民用手持的GPS导航产品和其他相关产品。

    另一方面基于GPS导航功能的相关增值服务正逐渐发展成为新的市场经济增长点，售后保障服务等也更加健全。

    中国的GPS正更加迅猛的发展着。

     随着GPS技术的逐渐成熟，将会和其他的技术相结合，从而获.