基于Android的車載導航系統(tǒng)的研究與設計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
利用Android操作系統(tǒng)在ARM硬件平臺上實現(xiàn)車載導航終端各功能模塊的整合，配合相應的串口驅動、液晶屏驅動等完成指定的功能，如對接收到的數據進行處理，計算所在位置的經度、緯度、海拔、速度和時間等，并且采用地圖匹配算法進行定位誤差校正，自主導航路徑規(guī)劃采用Dijkstra算法，實現(xiàn)最短路徑導航。GPS系統(tǒng)具有全天候、全球覆蓋、三維定速、定時、高精度、快速、省時、高效率、應用廣泛、多功能等特點，因此可廣泛應用于陸地、海洋以及航空航天等。電子地圖的使用，直觀地將豐富的城市地圖、全國的公路網圖、加油站、便利商店、政府機關、餐館、醫(yī)院、停車場等信息同步地在LCD液晶顯示屏上顯示出來，方便中高端使用人員進行查詢參考。
3 車載定位導航系統(tǒng)軟件設計
在車載導航系統(tǒng)軟件設計過程中，利用了Android軟件平臺的5大功能模塊，分別為Android應用程序層、應用框架層、普通函數庫Java程序運行環(huán)境和Linux內核層。在應用程序層利用Android的各種組件API接口開發(fā)了針對車載導航的GPS、電子地圖的Java應用程序，并在內核層提供了相應串口以及液晶屏等其他的底層驅動。
3．1 GPS定位模塊軟件設計
Android操作系統(tǒng)支持GPS API-LBS，可以通過集成GPS芯片或外接GPS設備來接收衛(wèi)星信號，通過GPS全球定位系統(tǒng)中至少3顆衛(wèi)星和原子鐘來獲取當前設備的坐標數據。對于定位功能而言，穩(wěn)定性好是重中之重，而Android實現(xiàn)了這一點。Android提供了許多定位相關的類以及相關的函數，使得開發(fā)人員可以靈活應用。使用位置信息管理類LocationManager進行GPS定位，使用Critcria類來實現(xiàn)自定義定位功能。當然在設計的導航系統(tǒng)中，我們希望所實現(xiàn)的GPS設備盡可能省電，定位盡可能精確，并且需要獲取運動物體的速度。因此，設置的Criteria對象如下所示：
接著將Criteria的參數傳遞給LocationManager對象。然后啟動GPS定位功能，LocationManager對象就開始通過自身的函數來獲取經緯度和其他一些數據。其獲取數據的方法如下所示：
①對于經緯度，getLatitude()返回維度數據，getLongitude()返回經度數據；
②對于方向，hasBearing()判斷是否有方向數據，而getBearing()則以度為單位返回其值；
③對于海拔高度，hasAltitude()判斷是否有海拔數據，而getAltitude下則以m為單位返回海拔數據；
④對于速度，hasSpeed()判斷是否有速度值，而getSpeed()則以m／s為單位返回速度值。
⑤最后，LocationManager對象返回的數據及時地更新在電子地圖上，并且隨著物體和時間位置的變化，開發(fā)者可以利用Location Mana ger，使用定位監(jiān)聽器Location Listener根據時間和物體移動距離進行數據更新。
3．2 地圖匹配算法設計
地圖匹配以某個車輛位置點或某段車行軌跡曲線作為待匹配樣本，以該點或該軌跡曲線附近的所有道路上的位置點或道路曲線作為模板，通過待匹配樣本或模板間的匹配，選擇相似度最高的匹配樣本或模板作為匹配結果。最后根據匹配結果校正定位模塊的定位誤差。車載導航系統(tǒng)中將車輛定位顯示在電子地圖上時，應該根據車輛的行駛方向，將車輛定位顯示于某一道路上。但是，由于各種誤差(主要是定位技術的誤差)，電子地圖上顯示的車輛會偏離實際的道路，失去其導航的功能；而地圖匹配這一軟件技術能校正定位技術的誤差，使車輛位置準確地顯示在電子地圖上。
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