北斗农业导航不良的耕地表面平整度，不合理的田间灌溉工程规范和广泛的灌溉管理是导致中国地面灌溉田间水利用率低和水资源严重浪费的关键因素。耕地平整不仅可以增加有效耕地面积，而且可以促进机械化耕作并改善农业生产条件。同时，整平的农田可以满足田间灌溉和排水的要求，可以使土壤层增厚，改善土壤水和盐分的分布，起到保水，保土，保肥的作用，控制杂草的生长，达到节水增产的效果。当前，中国正在大力建设社会主义新农村，进行大规模土地整合，以增加土地利用，节水增产，北斗农业导航促进农业现代化。在此过程中，土地整理和土地平整尤为重要。

首先通过对卫星导航定位系统的简要概述，阐述其在农田平整自动控制系统中的应用，随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述，并在研究现有北斗农业导航的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境，确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了北斗农业导航的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。

为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度，设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统，在分析步进电机，伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上，设计了北斗农业导航自动转向执行机构，并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件，能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法，设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明，当拖拉机作业速度为0.8m/s时，两种实验条件下，步进北斗农业导航的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm，伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm，步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm，步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。

1、北斗农业导航大大提高工作效率；在传统的农业生产过程中，农业生产主要由人工完成，不仅劳动大，时间长，投资大，而且不能保证生产经营的质量。另外，体力劳动导致农业种植无法形成规模，土地资源利用率低，农业经济效益不高。2、北斗农业导航大大减轻了农民的劳动强度；在传统农机的应用中，农机操作者起着主导作用。他们需要集中精力经营农业机械，以确保机车按照规定的标准进行生产作业。3、减少收成时的损失率；在传统的人类农业生产过程中，由于人类的过失，错误和其他原因，农作物在收割过程中会形成严重的浪费。

●30分钟内即可快速安装，无需校准，5分钟内即可熟练使用●无需修改原车的液压油系统，北斗农业导航即可适应各种型号的高扭矩扭矩电机●采用全过程自动控制方式，减轻驾驶员的劳动强度●高精度惯性导航补偿各种地形，确保操作精度在2.5cm以内●不受天气因素的干扰，无论白天和黑夜都可以保证高精度的操作●自动计算面积，工作区域一目了然●北斗农业导航已完成作品的区域用其他颜色标记，即使作品是隔行扫描的，也不会弄错●支持现场数据存储，方便随时查看，每年无需划定行走路线。