WM--GPS开发[轉]

前几天，有朋友托我给他写个GPS程序，就取经纬度坐标，以及将之转换成高斯直角坐标。花了一些时间，给他做了个小程序。

后来总结时，想起，很多网上朋友都会问及关于GPS开发的一些事。我这里先将我的程序解释下，然后再总结下，相关经验及个人看法。

目前在一些移动设备中，都提供GPS功能，设备中都需要一个接收器，用来接收GPS信号。（类似于GPRS工作方式）。GPS一旦启动后，会自动连接卫星，接收信号，通过算法计算出位置等信息，然后以NMEA data的格式输出。GPS receiver就是接收卫星信号转换成NMEA data的设备。

开发GPS有3种选择：
1。直接使用串口连接GPS接收器
2。GPS Intermediate Driver
2。使用第三方类库（目前opennetcf提供相应类库）

目前，WM5.0以上系统，都内置了GPS Intermediate Driver。通过它，我们能够很方便的取道GPS数据。

关于GPS方面的文章可以参考：
1。30 Days of .NET [Windows Mobile Applications] - Day 03: GPS Compass(GPS指南针)
2。.NET Compact Framework下的GPS NMEA data数据分析

虽然GPS Intermediate Driver提供了我们非常快捷的取得GPS信息，但同时也有一定的弊端。

那下面我讲介绍我如何在该项目中使用GPS的。

我使用GPS Intermediate Driver，它能够快速开发，MS也提供了很强大的例子来方便我们使用。
在微软的WM SDK安装目录下有GPS工程。（Windows Mobile 6 SDK\Samples\PocketPC\CS\GPS）

该Demo中
GPS.cs：封装了GPS的操作类，比如Open()，Close()，Connect()。可以很快捷的使用。
GpsDeviceState.cs：用于取得目前GPS设备的状态信息。
GpsPosition.cs：每次GPS数据取得后，都会放入该类。
LocationChangedEventArgs.cs：一旦位置改变，即可将新的GPSPosition取得到。

public void Open()
{
    if (!Opened)
    {
         // create handles for GPS events
         newLocationHandle = CreateEvent(IntPtr.Zero, 0, 0, null);
         deviceStateChangedHandle = CreateEvent(IntPtr.Zero, 0, 0, null);
         stopHandle = CreateEvent(IntPtr.Zero, 0, 0, null);

         gpsHandle = GPSOpenDevice(newLocationHandle, deviceStateChangedHandle, null, 0);

         // if events were hooked up before the device was opened, we'll need
         // to create the gps event thread.
         if (locationChanged != null || deviceStateChanged != null)
         {
             CreateGpsEventThread();
         }
    }
}

通过调用CreateEvent，创建handles，然后调用GPSOpenDevice API，将handle传入，取到gps设备的handle
得到handle后，再创建一个线程来监听GPS数据及设备状态。通过调用CreateGpsEventThread方法。

private void CreateGpsEventThread()
{
    // we only want to create the thread if we don't have one created already 
    // and we have opened the gps device
    if (gpsEventThread == null && gpsHandle != IntPtr.Zero)
    {
        // Create and start thread to listen for GPS events
        gpsEventThread = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ThreadStart(WaitForGpsEvents));
        gpsEventThread.Start();
    }
}

在WaitForGpsEvents方法中，就while不听的监听。
当deviceStateChanged，就调用deviceStateChanged事件，然后取得当前设备状态。
当locationChanged，就调用locationChanged事件，取得当前坐标。
这样一个基本的GPS数据取得流程就算完成了。

以下为调用API的函数声明。

[DllImport("gpsapi.dll")]
static extern IntPtr GPSOpenDevice(IntPtr hNewLocationData, IntPtr hDeviceStateChange, string szDeviceName, int dwFlags);

[DllImport("gpsapi.dll")]
static extern int  GPSCloseDevice(IntPtr hGPSDevice);

[DllImport("gpsapi.dll")]
static extern int  GPSGetPosition(IntPtr hGPSDevice, IntPtr pGPSPosition, int dwMaximumAge, int dwFlags);

[DllImport("gpsapi.dll")]
static extern int  GPSGetDeviceState(IntPtr pGPSDevice);

[DllImport("coredll.dll")]
static extern IntPtr CreateEvent(IntPtr lpEventAttributes, int bManualReset, int bInitialState, StringBuilder lpName);

[DllImport("coredll.dll")]
static extern int CloseHandle(IntPtr hObject);

const int waitFailed = -1;
[DllImport("coredll.dll")]
static extern int WaitForMultipleObjects(int nCount, IntPtr lpHandles, int fWaitAll, int dwMilliseconds);

const int eventSet = 3;
[DllImport("coredll.dll")]
static extern int EventModify(IntPtr hHandle, int dwFunc);

有时候，我们往往不需要简单的GPS的经纬度，我们或许需要更多的数据。这时候就需要转换。
比如，在我这个应用中，需要取得对应的高斯直角坐标。

当然我们需要通过一系列的数学运算得到。
我们需要设置一个重要子午线的坐标，然后根据该坐标计算得到。

 

if (enableBLToXY)
{
    try
    {
        //a2 输入中央子午线，以度.分形式输入，如115度30分则输入115.30; 起算数据l0 
        //f2 以度小数形式输入经度值, l 
        //e2 以度小数形式输入纬度值，b 
        //s2 计算结果，横坐标y 
        //t2 计算结果，纵坐标x 
        //投影带号计算　n=[l/6]+1 如：测得经度103.xxxx，故n=[103.x/6]+1=17+1=18 
        //中央经线经度　l0 = n*6-3 = [l/6]*6+3 
        double a2, f2, e2, s2, t2;
        a2 = centerLine;
        f2 = bl1;
        e2 = bl2;
        t2 = x;
        s2 = y;
        double b2, h2, i2, j2, k2, l2, m2, n2, o2, p2, q2, r2;

        b2 = (int)(a2) + ((int)(a2 * 100) - (int)(a2) * 100) / 60 + (a2 * 10000 - (int)(a2 * 100) * 100) / 3600;
        //把l0化成度(a2) 
        //g2 = f2 - b2 ' l -l0 
        //h2 = g2 / 57.2957795130823 '化作弧度
        //将经差的单位化为弧度
        h2 = (f2 - b2) / 57.2957795130823;
        i2 = Math.Tan(e2 / 57.2957795130823);
        j2 = Math.Cos(e2 / 57.2957795130823);
        k2 = 0.006738525415 * j2 * j2;
        l2 = i2 * i2;
        m2 = 1 + k2;
        n2 = 6399698.9018 / Math.Sqrt(m2);
        o2 = h2 * h2 * j2 * j2;
        p2 = i2 * j2;
        q2 = p2 * p2;
        r2 = (32005.78006 + q2 * (133.92133 + q2 * 0.7031));
        s2 = ((((l2 - 18) * l2 - (58 * l2 - 14) * k2 + 5) * o2 / 20 + m2 - l2) * o2 / 6 + 1) * n2 * (h2 * j2);
        //在计算的基础上加上了“带号”（18）和“东移”（500km） 
        s2 = s2 + 18500000;
        //计算结果,横坐标y 
        t2 = 6367558.49686 * e2 / 57.29577951308 - p2 * j2 * r2 + ((((l2 - 58) * l2 + 61) * o2 / 30 + (4 * k2 + 5) * m2 - l2) * o2 / 12 + 1) * n2 * i2 * o2 / 2;
        //计算结果，纵坐标x 

        x = s2;
        y = t2;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.Message);
        x = 0;
        y = 0;
    }
}

以上就是我的GPS应用程序的主体代码介绍。希望对大家有用。

可能根据每个项目的实际状况不一致，我的个人意见如下：
1。项目中GPS部分取得的数据简单的话，可以直接采用GPS Intermediate Driver
2。最好自己封装下直接使用串口连接GPS接收器的功能。
3。地图定位，可以借助Google。
4。注意释放内存，因为多数都需要调用非托管
5。一定要用线程处理。

最后，附上应用程序CAB包。很多人写打包程序觉得有时候有困难，其实，一个简单的打包CAB程序相对很简单。现在很多WM设备，基本稳妥地还是用基于.net cf2.0为主。所以大家工程发布最好还是以.net cf2.0吧，因为有些设备安装.net cf3.5不稳定导致。

程序下载：GPSSystem.rar
运行环境：VS2008 + WM6.0 + .net cf2.0
Author：AppleSeeker（冯峰）
Date：2009-05-30