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，设计了卫星铲运机自动转向执行机构，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，步进卫星铲运机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、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，卫星铲运机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、卫星铲运机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。

在调平操作期间，激光发射器发射的光束可以旋转360°，以形成激光扫描平面作为系统操作的参考平面。控制器基于由操作者设定的卫星铲运机的高度与基准面之间的高度差作为控制量来进行调平控制。在处理高度差信息后，发送电信号以控制液压控制阀，以自动控制刮板的高度，以使其能够保持定位的仰角。工作特点：在农田中，卫星铲运机主要用于农田的精整中，以实现农田节水灌溉，减少肥料的流失。适用于灌溉前的旱地农田平整和水田平整。校平精度高达±2cm，可以在400m的半径内工作。平整土地的高度差不超过30cm，以实现高精度的土地平整作业。

（1）卫星铲运机对于主机制造商；前部安装通过定制的液压转向回路有助于对一系列农机产品进行修改，从而使转向系统的油路更加封闭和集成。（2）导航设备制造公司；与安装后相比，设备制造商从用户到主机制造商都面对着目标，并且在进行技术设计时，信息更加准确。（3）卫星铲运机对于用户；预安装属于主机制造商的批量生产和组装，并且免除后安装的零件加工成本，运输成本和人工成本。