（1）设计开发一个通用的卫星平地铲控制平台及相关装置，可以方便地应用在各种农机上；（2）转向控制方法的研究；（3）农机模型及导航控制方法的研究；（4）在不同的农机上从硬件、软件、网络角度.如何快速集成安装卫星平地铲。本文对上述四个问题进行了深入研究，设计了通用导航控制平台，提出了相关模型和控制算法，在联合收割机和拖拉机上成功地进行了平台的集成应用，并完成了路面和田间自动导航控制实验。

1、可以24小时全天不间断作业，提高机车作业面积，无论日夜不受天气因素干扰都可以保证高精度作业。2、采用我国自主知识产权的北斗高精度定位系统。作业1000m误差在2.5cm以内，卫星平地铲减少农业作业的重复面积，提高作业率，自动计算面积，作业面积一目了然。3、北斗导航与自动驾驶系统可很大减轻驾驶员的劳动强度，解放了驾驶员的双手和眼睛，作业时有更多的精力与时间关注机车和农具的运行情况，更好地保证农机具的正常运动。降低拖拉机车主的成本，减少驾驶员的工资支出。4、卫星平地铲可有效提高土地中的阳光和水分的利用率。使每棵植株均匀的分布，享有同等空间的阳光和水分，减少弱势植株的比例。5、提高残膜回收率，中耕追施基肥利用率高，提高灾害后重播作业质量。

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，设计了卫星平地铲自动转向执行机构，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，步进卫星平地铲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。

卫星平地铲系统使用北斗定位系统提供的高精度定位信息，包括铲子当前位置的平面坐标（水平精度优于1cm）和高程（垂直精度优于1.5cm），手动设置采集点的距离或时间，然后启动“收集字段数据”，并以当前水平的平均高度为参考水平，比较铲斗的实时高度1、卫星平地作业半径可达3km，信号精度一致，便于大面积地面作业；2、卫星平地机不受天气影响，即使在大风天气也能保证操作精度；3、卫星平地铲不受地形限制，适合于大型复杂的陆地作业；4、卫星平地自动收集标高数据，以当前标高的平均标高作为参考平面，节省了人工测量的成本和时间，大大提高了作业效率；5、卫星平地面只需要站立在地面上，普通的三脚架就可以满足要求，易于安装且易于操作。