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，设计了卫星铲运斗自动转向执行机构，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，步进卫星铲运斗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）设计开发一个通用的卫星铲运斗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铲运斗。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。

01操作精度；两种平地作业的精度均达到2cm，效果非常好。02工作范围；普通卫星铲运斗的信号传输半径约为400米，而卫星平面信号可以达到5-10公里。03环境要求；激光操作会受到天气的很大影响，如果地形不同，则卫星平板的所有数据和操作都可以在显示屏上读取和操作，而卫星铲运斗则麻烦得多。05安装调试；普通激光平地在卫星平地上仅需一小时即可解决复杂的安装和调试过程。06价格因素；尽管卫星水准仪很不错，但价格却比激光水准仪的价格高得多。一套普通的激光水准仪设备的价格为30,000至50,000元，而一套卫星水准仪的价格则为80,000至100,000元。

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，卫星铲运斗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，由于引入了卫星铲运斗运行技术，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。

●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，卫星铲运斗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●卫星铲运斗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。