预装自动驾驶导航系统的主要困难在于自动驾驶控制系统的开发以及系统组件的合理安装和准确调试。(1)液压转向系统的开发;作为北斗洗平斗的主要组成部分,液压阀的加工精度,安装调试的精度以及组装方法会影响农业机械运行的精度。(2)显示控制系统的开发;作为北斗洗平斗的控制终端,需要在显示器上对显示器进行触摸控制。(3)传感器和天线的布局;角度传感器和卫星天线是高精度组件,在收集外部信号中起关键作用。只有合理的安装位置才能避免信号错误和错误。(4)线束和液压管路的布置;线束和液压管道的布局应集中在保护性能上。(5)整机调试;针对整机调试的特殊工艺规范的开发,GNSS天线的固定安装位置以及准确的车身数据,可以有效地提高系统的稳定性和控制精度。
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,北斗洗平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,由于引入了北斗洗平斗运行技术,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。
(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,北斗洗平斗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;传统的北斗洗平斗监控工作效率低下,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,设计了北斗洗平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,步进北斗洗平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。