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。提出了北斗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。

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、北斗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）。它支持多位置安装北斗方向盘导航，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。

激光平地机是使用激光束作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是激光发射器发出的旋转光束在工作现场上方形成一个平面，该平面是北斗方向盘导航的基准平面。激光接收器安装在伸缩杆上，靠近平铲的刀片。当接收器检测到激光信号时，它将连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后，将自动进行校正。该信号控制液压控制阀以改变液压油流向气缸的方向和流量，并自动控制铲子的高度以完成地面平整操作。北斗方向盘导航主要由激光发射器，激光接收器，控制器，液压系统和校平铲组成。

北斗方向盘导航系统根据重要性进行区分。有五个主要组件：角度传感器，控制器，液压阀，卫星接收器和显示屏。在预安装过程中，请注意安装角度传感器，控制器和液压阀的合理性和可靠性。角度传感器与农业机械的匹配与集成是各种先进外国公司的关注要点。例如，角度传感器集成在拖拉机的前轴，收割机的后轴和拖拉机的腰部转向部分中。这样可以使测量更加准确，并可以充分发挥自动驾驶仪的整体性能在国外先进的农业机械制造中，北斗方向盘导航是农业机械和先进农业工具在协同工作和实时控制过程中实现精细化和效率化的基础。作为ISOBUS系统的组成部分，自动驾驶通过与显示屏集成来实现智能操作控制。

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，步进北斗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。

在农业机械化的发展中，液压技术可用于控制和管理机械设备。通过这种技术方法，也可以加强对农业机械耕作的整个监控。液压技术与传感器技术的结合应用已成为农业机械智能控制的主要形式，北斗方向盘导航为农业自动化和无人驾驶生产奠定了良好的基础。同时，相关技术的应用也促进了农业生产效率的进步和提高。例如，在农业生产中，播种施肥机和自动喷雾机在农业机械化生产中的应用。现代农业生产技术对提高农业管理效率具有积极作用。在未来的农业发展中，北斗方向盘导航的推广应用可以实现对作物生长的智能管理和监控，在管理过程中，可以收集和整理相关的数据和信息资源，形成农业生产数据库，以供将来的生产和经营。管理工作提供了可靠的数据支持。