毕业论文基于Android手机导航系统的研究与设计24965.doc
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1、毕业论文题目:基于Android手机导航系统的研究与设计 摘 要本文对Android系统的特征,系统架构及应用程序构建、开发都做了比较详细的分析。同时结合Google Maps、GPS定位技术,对在android上定位和导航进行了深入的研究,并设计了基于android系统的导航系统。系统使用java语言和eclipse开发工具进行编写。同时给出了详细的系统设计过程、部分界面图及主要功能运行流程图,本文还对开发过程遇到的问题和解决方法进行了讨论。本系统的主要功能包括手机实时定位,指定地点的寻址,规划导航路径,个人位置跟踪、监视、展示的应用程序。系统中还涉及了数据库和服务器等方面的技术。本系统只限
2、于应用层的探讨,对地图偏移等算法不做深入研究。系统在导航路径方面做了改进,将路径作为文件记录存储,同时上传服务器。区别于其他同类产品,同时在定位时采用了多种定位方式相互参考,分析研究了Android的GPS定位和网路定位。关键词:android; 导航; gps; Google MapsAbstractIn this paper,the characteristics ofAndroidsystem,system architectureand application bui lding, the developmenthas done amore detailed analysis. Com
3、bined withGoogle Maps, GPS po- sitioningtechnology,positioning and navigation on the androidconducted in-depth study and and roidsystemis designed based onthe navigationsystem. It use java language and eclipse systemdevelopment toolsto write.At the same timegives a detailedsystem design process,some
4、 interfa- ceflow chart diagram andrunthe main function, thisdevelopment processalsoencountered pro-blemsand solutionsare discussed.The main functionof this systemincludereal-time positioningmobile phones, addressing the designated place, planningthe navigation path, personallocation tracking, monito
5、ring, displ- ay applications. Systemis alsoinvolved inother aspectsof the databaseand servertechnologies. The systemofthe application layer only on maps do not doin-depth studymigration and other a- lgorithms.The systemhas doneto improvethe navigation path,the path tothe record store as a file, andu
6、ploadserver.Different from othersimilar products, while positioning methodusing a variety ofcross-reference, Analysis of the Androids GPS positioningand networkpositioning.Keyword: android, navigation, gps, Google Maps目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪 论11.1课题来源11.2研究背景和存在问题11.2.1手机导航背景11.2.2 手机导航面临的问题21.3研究目标和
7、方法21.3.1研究的目标21.3.2研究的方法31.4 本文的内容安排4第二章 手机导航软件现状和各种技术选择依据62.1手机导航的发展和未来62.2 Google Maps的选择72.3 Android 技术选择92.3.1开发背景92.3.2 android平台和其他平台比较102.3.3 选择依据132.4 本章小结14第三章 需求分析153.1 功能性需求分析153.1.1 地图管理153.1.2轨迹管理163.1.3规划导航路径173.1.4远程跟踪监视183.2界面需求分析183.3数据存储需求193.4 环境需求203.5本章小结20第四章 ANDROID手机导航的总体设计21
8、4.1 系统功能模块划分214.2 系统架构设计224.3用户界面设计234.4 本章小结25第五章 数据存储设计275.1数据存储设计原理275.2数据库存储实现275.2.1 数据库和数据表的创建和打开275.2.2 对数据表的操作315.3 使用SharePreference存储335.3 本章小结34第六章 系统子模块的设计和实现356.1地图管理模块的实现356.1.1 在线地图356.2.2 任意界面的缩放366.2.3 随时定位个人位置376.2.4 调整地图偏移386.2.5 保持跟踪396.2轨迹管理模块的实现396.2.1 新建跟踪记录396.2.2 地图展示406.2.3
9、 查询以往轨迹426.2.4 显示轨迹信息436.3 规划导航路径模块实现436.3.1 已知经纬度查询436.3.2地址反查446.3.3规划导航路径456.4本章小结45第七章 系统测试467.1地图管理模块测试467.1.1 在线地图467.1.2 地图的缩放477.1.3 定位个人位置477.1.4 保持跟踪487.1.5 调整地图偏移487.2轨迹管理模块测试497.2.1 新建跟踪界面497.2.2 显示过往所有轨迹497.2.3 地图展示轨迹507.2.4 路径信息507.3 规划导航模块测试517.3.1 经纬度查询517.3.2 地址查询517.3.3 选择地图模式527.3
10、.4调用手机内置地图规划导航路径527.4 本章小结53结论54总结54展望54参考文献56致谢58第一章 绪 论1.1 课题来源Android操作系统平台很容易跟Google其他应用如Google地图的整合。在Android应用中,如果能在其中加入Google地图,则会为你的应用增添强大的功能,目前不少LBS应用(基于地理位置的应用)就是充分将移动跟地图结合起来。位置服务(Location-Based Services,LBS),又称定位服务或基于位置的服务,融合了GPS定位、移动通信、导航等多种技术,提供了与空间位置相关的综合应用服务。位置服务首先在日本得到商业化的应用。2001年7月,D
11、oCoMo发布了第一款具有三角定位功能的手持设备。2001年12月,KDDI发布第一款具有GPS功能的手机。基于位置的服务发展迅速,已涉及到商务、医疗、工作和生活的各个方面,为用户提供定位、追踪和敏感区域警告等一系列服务。1.2 研究背景和存在问题1.2.1 手机导航背景手机导航(英文名称:Mobile Navigation)就是通过导航手机的导航功能,把你从目前所在的地方带到另一个你想要到达的地方。手机导航就是卫星手机导航1,它与手机电子地图的区别就在于,它能够告诉你在地图中所在的位置,以及你要去的那个地方在地图中的位置,并且能够在你所在位置和目的地之间选择最佳路线,并在行进过程中的为你提示
12、左转还是右转,这就是所谓的导航。现在市面上的手机导航还分为两类,一类是真正的通过太空中的卫星进行GPS导航1 ,精度在3-5米,如天将军T60手机的导航2 ;另一类是通过基站和网络进行粗略的导航的,称为A-GPS,这种导航没有真正的通过卫星GPS导航的精确,一般定位误差为100米,如诺基亚5233手机的导航今年以来,具有定位和导航功能的手机正日益受到消费者的追捧,市场前景看好。根据市场研究机构Isuppli的最新预测,2006年至2011年,在全球范围内具备GPS定位功能的手机出货量将翻两番,由2006年的1.096亿部增长到2011年的4.44亿部。他们还预测,到2011年,具备定位导航功能
13、的手机在全部出货手机中所占比例将由2006年的11.1%增加到29.6%。目前GPS导航手机市场占有率约为2.3%,随着3G的发展,预计到2011年GPS手机的市场占有率将达到20%。随着GPS功能向智能手机的渗透,国内将成为一个最大的GPS手机市场。我国市场上也已经有许多设计独特的产品推出,如天将军T60导航手机等。有分析人士认为,2010年是我国GPS手机的元年3,GPS手机已经不仅适应车载导航用户,也能适应步行者以及人们日常公交的换乘用户使用,未来的GPS手机功能将涵盖普通百姓更多的需求。在技术上,随着3G网络的发展,特别是TD-SCDMA网络的发展,将为运营商提供基于位置的服务创造更为
14、有利的条件,应用的范围也将更为广泛。业内人士认为,目前虽然人们已经感受到了GPS手机的魅力,但是绝大多数用户对此的认识仍然只是停留在导航、定位、搜索等功能上,实际上在一些诸如监控、紧急救援等突发事件中的应用潜力更大,如老人小孩监控手机、外勤业务人员管理手机4、免安装GSP车载防盗报警跟踪手机等。未来,GPS手机应用发展将是多元化的,人们将迎来一个GPS手机的新时代4 。1.2.2 手机导航面临的问题目前,人们虽然已感受到了导航手机的魅力,但是绝大多数用户对此的认识却只停留在定位、搜索等功能上,一些诸如监控、紧急救援等突发事件中的应用实际上潜力更大。未来,具有专业导航功能的手机终端产品要想迎来高
15、速发展,进入一个导航手机的新时代,必须破解诸多瓶颈。很明显,无论GPS或是导航手机,消费者在使用时最为看重的是地图专业性和准确性,而现行的多数手机还无法实现免费升级地图5,新型Android手机尚不足以支持GPS功能5 。此外,国内的地图服务商服务能力仍不强。值得一提的是,用户对导航手机的价格仍有惧怕性,目前市场热门的导航手机来价格集中在3000-4500元之间,偏高于一般的智能手机。这些都是阻碍导航手机市场强劲增长的因素。移动互联网技术正逐渐走向成熟。只有想不到的,没有做不到的,这便是如今科技发展的状况。可以预期的是,既拥有专业导航功能又有更强价格优势将会成为厂商抢占导航手机市场的关键。智能
16、手机有了GPS将达到如虎添翼的效果,目前智能导航手机6也正在风风火火的打进市场,不久的将来会成为更多消费者购买的对象。1.3 研究目标和方法1.3.1 研究的目标本系统的主要功能包括手机实时定位,指定地点的寻址,规划导航路径,个人位置跟踪、监视、展示的应用程序。一、地图管理1. 在线地图2. 离线地图(SQLite 数据库存储)3. 任意界面的地图缩放4. 随时定位个人位置5. 调整地图偏移6. 保持跟踪,随时显示 二、轨迹管理1. 记录跟踪轨迹,存储数据2. 导入导出数据文件3. 读取轨迹记录,并显示在地图上4. 显示各个轨迹的时间、距离、平均速度等信息5. 查看以往所有轨迹三、规划导航路径
17、1. 已知经纬度查询2. 输入地址的反查3. 调用手机内置地图规划导航路径四、远程跟踪监视1. 连接服务器2. 传递位置信息到服务器1.3.2 研究的方法本文的目标结合Google Maps 位置服务针对手机实时定位7,指定地点的寻址,规划导航路径,个人位置跟踪、监视、展示等方面来设计基于Android平台的GPS导航系统。系统设计主要研究方法:1.已知经纬度的查询用户只需输入目的地的坐标,通过GeoPoint的定位,就可以在MapView上显示目的地的正确位置。2.指定地点的寻址通过EditText接受User输入欲寻找的地址,再利用Google提供的Geocoder无误来取得该地址的Geo
18、Point,接着取出GeoPoint对象之后,便可通过方才开发好的自定义函数,更新Google Map的内容。3.规划导航路径在正式版的Android SDK 中,删除了原有M5版本的DrivingDirection package,所以无法通过程序来规划导航路径,但可以调用手机内置的地图程序来传递导航坐标规划路径。4.个人的位置跟踪、记录、展示创建一个新的跟踪,然后后台启动Service,定时读取GPS数据获得用户目前所在的位置信息,将其存入数据库中;用户可以选择以往的跟踪记录,将其轨迹显示在Map上,由此可以记录用户去过的位置。5.远程跟踪连接远程服务器,后台启动Service,定时上传用
19、户的位置,将其存入服务器端数据库;服务器端可随时查看用户手机位置,和以往用户的跟踪记录。1.4 本文的内容安排本文共分7章 第一章 阐述了课题的来源,选题的背景、存在的问题和研究的目标、方法。 第二章 剖析了手机导航软件的现状和本系统各种技术选择的依据。 第三章 提出了系统的需求分析,包括功能分析,界面需求分析,数据存储需求,还有环境需求。第四章 介绍了手机导航的总体设计思路,系统功能模块,系统总体架构设计,系统的界面设计等。第五章 详细的研究了数据存储的设计,包括数据存储设计的原理、数据存储的实现和文件存储。第六章 分块实现了系统的各项功能,以及详细的设计过程。第七章 展示了系统的测试结果,
20、及对结果的分析。第二章 手机导航软件现状和各种技术选择依据2.1手机导航的发展和未来导航手机市场取得新进展“各家的智能手机的基础功能都基本趋同,未来引起消费者产生购买的更多的会是智能手机的高端应用,华硕手机希望通专业导航功能来赢得市场。”华硕有关负责人近日表示。其实,不止是华硕,据悉,诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信等企业目前已经陆续推出了带有GPS导航功能的手机。其实,GPS导航手机8 与手机电子地图的区别在于,它能够告诉你在地图中所在的位置及要去的那个地方在地图中的位置,且能在所在位置和目的地之间选择最佳路线,并在行进过程中提示左转或右转,这就是所谓的导航。据了解,市面上的导航手机可以分为两类
21、,一类是真正的通过太空中的卫星进行GPS导航,误差3-5米,如天将军T60导航手机等;另一类是通过基站和网络进行粗略的导航的,称为A-GPS,这种导航没有真正的通过卫星GPS导航的精确,一般定位误差为100米,如诺基亚5233手机等。之前,华硕和导航系统领头羊Garmin合作推出的M20和“睿立方”M10,就是瞄准导航市场的产品。相比M20,“睿立方”M10具有屏幕更大、更智能、导航更快的特点,各方面性能均有大幅提升9。此次,华硕A10的推出,无疑成为了导航手机市场的最新进展。据了解,华硕A10内建的GPS芯片经过优化整合,可以在32秒中准确搜索定位,还具备实景导航、复杂车道提示、测速照相提示
22、、超速提醒、自动记录停车地点等专业导航功能。导航手机市场潜力日现从手机诞生到现在,它不仅解决了通讯的需求,还成为我们的行事簿、小秘书,当多媒体、商务、手机电视等在手机上实现之后,基于手机的位置服务紧接着成为了手机新的发展方向。尽管在市场上有不少机型支持导航功能,但关于3D实景地图、人性化行车导航10及位置信息查找,与手机功能无缝链接的导航手机则还不够完善,至少在市场上为数不多的导航手机并没有实现全线热销的局面。值得关注的是,具有定位和导航功能的手机正日益受到消费者的追捧,并已经表现出良好的发展势头。眼下,春节前夕市场上导航仪的销量可以说是非常地火热,但与智能手机的通讯、上网、摄像等功能,导航仪
23、的单一功能显然略逊一筹。而对于人们来说,拥有一部可移动的、功能强大的智能手机,远比使用导航仪来得方便。对于厂商来说,满足消费市场是其最大的愿望,消费市场的风吹草动牵动着厂商的举措。可以预期,在未来不久,导航手机将会迸发其潜力,实现快速增长。这样看来,导航手机市场面临着巨大的发展潜力。一方面,消费群体的流动性需要有一个能够提供位置服务的产品,尤其是机动车辆的激增,出行的人们更加希望得到这样的一款产品:既能够满足机动车导航需求,又可以在徒步等出行时携带。另一方面,在智能手机当道的时代,传统GPS导航仪所需的要素如大屏幕、数据流、无线互联及智能化等在智能手机上都能找到,终端厂商也看到导航手机的巨大商
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