（1）土壤环境调查；在智能农业的示范和应用过程中，种植农作物之前，有必要检查农田的种植环境，对土壤环境进行技术调查，并根据相关技术选择农作物和种植计划参数。（2）作物生长监测；在农业生产中，农作物的生长周期较长，其生长效果受天气条件，土壤，水源和肥料施用等多种因素的影响。在这一过程中，激光方向盘导航对作物进行必要的监测和加强种植过程的管理具有重要意义。（3）农机运行质量监测；传统的激光方向盘导航监控工作效率低下，现代技术的应用能力不足，制约了农田作业机械化的发展水平。

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，设计了激光方向盘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，步进激光方向盘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。

●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，激光方向盘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●激光方向盘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。

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、激光方向盘导航中使用的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）。它支持多位置安装激光方向盘导航，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，并在研究现有激光方向盘导航的结构、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。提出了激光方向盘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。

GPS /北斗技术在农业生产中的应用是农业生产进步的体现，也有利于现代农业生产能力的提高。随着科学技术的发展和进步，过去的生产方式已经不适应管理模式和现代农业理念。有必要使用先进技术来提高农业发展水平。随着农业机械化技术的发展，激光方向盘导航将被应用在现代农业生产领域，以提高整体农业生产效率。基于GPS /北斗技术的应用，未来的农机应用将实现智能操作甚至无人操作。同时，由于引入了激光方向盘导航运行技术，可以实现农作物生长状况的分析和数据采集，并且在种植活动之前，可以将GPS /北斗导航技术与GIS地理信息相结合的应用。可以分析技术土壤结构中的营养元素为作物品种的选择提供了技术支持。基于土壤肥力数据分析技术的应用，可以进行准确的施肥和除草技术应用。