司南技术π · 第4期 | 农机导航安装与技术讲解

核心导读

农机导航行业主要涉及为农业机械提供精准导航和定位服务，以提高农业生产效率。随着现代农业的不断发展，农机导航技术的应用已成为推动农业机械化的重要因素之一。农机导航系统能够帮助农民在广阔的农田中实现自动驾驶、精确播种、施肥、除草等功能，极大地提升了作业效率和质量。

本期司南技术π将为大家介绍精准农业领域的解决方案- AG501 Pro农机自动驾驶系统。

系统基于司南导航自主研发的高精度板卡 K803和自动导航控制技术，能够对农业生产进行精细化管理，实现精准播种、精准施肥和精准灌溉等农业生产活动，提高农业生产效率和质量，降低生产成本。同时还可以实现农机作业的无人化和智能化，推动农业现代化进程，促进农业和农村经济持续、快速、健康发展。

01

农机导航控制原理

感知和规划

系统基于北斗导航定位模块和IMU惯性模块实时感知农机当前的状态信息，包括其位置、速度、航向角和姿态等。

基于预定义的农机自动驾驶路径以及农机当前的位置、航向等状态信息，计算得到农机的横向偏差(农机当前位置与目标路径的垂直距离)和航向偏差(农机当前航向角与目标航向角的角度差)。

导航控制算法基于车辆转向模型，结合横向偏差和航向偏差等车辆状态信息，计算出实现路径跟踪所需的期望前轮转向角度。

执行和反馈

控制单元接收期望前轮角度和当前前轮角度，构建闭环PID控制环节，计算得到精确控制量，驱动力矩电机动作。力矩电机带动车辆方向盘转动，实现车辆的转向控制。

转向前轮的实际角度被测量并反馈给转向控制算法，形成闭环（确保转向角度精确跟踪指令）。同时，前轮角度的改变带来拖拉机位置和航向的变化，这些新的状态信息又被北斗定位模块和IMU模块感知，并反馈给导航控制算法，形成一个闭环控制（确保拖拉机跟踪目标路径）。这样就构成了一个完整的闭环控制系统，不断感知偏差、计算输出、执行动作、更新状态，最终实现农机沿着预定义路径的精准自动导航。

 核心闭环路径：

 预定义路径 -> (导航控制算法: 位置/航向 -> 偏差计算 -> 期望前轮角) -> (转向控制算法: 期望角 vs 当前角 -> 控制指令) -> 力矩电机 -> 转向前轮 -> 改变农机状态 -> GNSS/IMU感知 -> 导航控制算法...

02

内部配件

AG501 Pro系统主要包含以下部分：

•  力矩电机及方向盘

•   平板电脑

•  智能天线

•  电机线

•   T型支架及固定架

•   电源开关支架

• 平板固定支架

•线缆总成

• 电源线

AG501 Pro内部配件

03软件操作流程

• 点击右下方“新建AB”；

•  根据作业需要选择作业类型，支持直线，曲线，对角耙，自由轨迹，自动掉头，A+航向，同心圆等多种作业类型。这里我们选择“直线作业”进行示例；

• 输入作业名称或使用默认作业名，点击右下角“确认”；

•在田块的一端将拖拉机停正点击“A”；

• 手动驾驶农机开到田块的另一端后点击界面上的“B”；

•采集好AB点后，点击右下角方向盘图标，即可实现农机自动驾驶，再次点击方向盘图标可退出自动驾驶。

04

结语

司南导航AG501 Pro产品经过两年全球春播秋收超千万亩的生产应用验证，确定是一款信号稳定、性能可靠的高精度农机自动驾驶系统。它具备卓越的全地形适应能力，支持超低速与高速作业，适配多种农机型号，提供直线、曲线、对角耙等多种作业模式。系统配有强大的现场售后服务团队，支持远程连接，实现极速售后响应与高效便捷的远程故障排除。全国各地的经销商和本地维保服务网络，确保用户在遇到问题时能够得到及时支持与解决。

全球超千万亩作业验证