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，设计了卫星液压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，步进卫星液压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。

卫星液压导航主要包括卫星接收天线，车载接收器，控制器，液压阀，角度传感器和车载终端。（1）卫星接收天线：接收北斗信号的卫星与GPS，伽利略和其他卫星信号兼容。（2）车载接收机：车载接收机是北斗高精度定位设备，可接收北斗卫星信号。（3）控制器：根据北斗高精度接收器和角度传感器的实时信息以及计划路线上的车辆状态，执行实时闭环计算并将指令实时发送到液压阀，以便车辆始终准确地保持预定路线。（4）液压阀：液压阀是系统的液压控制系统，卫星液压导航主要使用液压油作为工作介质进行能量转换，传递和控制。（5）角度传感器：它可以实时感应车辆的转向角，并将高精度的转向信息发送到控制器。

控制器·合金材料，坚固耐用。·体积小，多方向安装。·高度集成。如何选择控制器？1、卫星液压导航中使用的PA-2控制器具有内置的无线电模块和网络模块，可以同时接收来自无线电站和网络基站的信号。2、该控制器具有内置的地形补偿功能，无论是在坡度还是高速工作条件下，都不会出现小弯。3、物理按钮更符合用户体验，LED灯和数字显示屏使操作状态一目了然。4、它是目前市场上集成度较高，较小的控制器（20 * 12 * 6cm）。它支持多位置安装卫星液压导航，并且在安装过程中几乎不占用汽车中的任何空间。5、金属外壳和IP67防护等级，防尘防水，不再需要担心敲打或掉落坚硬的物体。

首先，在卫星液压导航车载显示控制器上设置车辆行走线，然后设置导航模式（直线或曲线）。通过从基站接收差分数据，可以实现厘米级卫星定位，并将准确的定位信息实时发送到控制器。方向传感器将车轮的运动方向实时发送到控制器。导航控制器根据卫星定位和车轮旋转的坐标实时向液压控制阀发送指令。通过控制液压系统油的流量和方向，可以控制卫星液压导航车辆以确保车辆遵循由导航耙设定的路线。

卫星液压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，卫星液压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。