印 祥，安家豪，王艳鑫，王应宽,2，金诚谦,3※

（1. 山东理工大学农业工程与食品科学学院，淄博 255000；2. 农业农村部规划设计研究院，北京 100125； 3. 农业农村部南京农业机械化研究所，南京 210000）

0 引言

随着卫星定位、自动导航、机电液融合控制等技术在农业中的深入应用，农业机械的自动化和智能化水平不断提高。具备自动导航和自动驾驶的智能农机装备已经开始应用于农业生产，在保证田间作业质量的同时减轻了工作人员劳动强度，代表着未来农业的发展方向[1-3]。

农业机械在田间行驶的同时需要完成既定的作业任务，即实现行走底盘和作业机构的一体化控制。在自动驾驶作业过程中，需要以机具路径跟踪为研究对象进行实时定位与导航控制[4-5]。黎永键等[6-10]以实时动态全球导航卫星系统（Real-Time Kinematic Global Navigation Satellite System, RTK-GNSS）和惯性测量单元（Inertial Measurement Unit, IMU）作为导航传感器开发具备自动行走与机具控制的拖拉机、高地隙施药机、联合收获机、插秧机。

高地隙施药机作为一种高效的田间管理农业机械，主要用于液态农药和化肥的喷施。其自动驾驶系统主要包括导航控制系统、遥控操作系统、行走控制系统和喷药控制系统等4个子系统。在导航控制系统研究方面，许多研究人员针对轮式农田车辆的路径跟踪建立了车辆运动数学模型、导航误差计算方法和跟踪控制算法，设计了转向控制器和导航控制器，在水平路面上的直线路径跟踪误差小于5 cm，田间试验路径跟踪误差均小于10 cm[11-15]。自动驾驶高地隙施药机的行走控制功能主要包括自动转向、速度自动调节和油门自动控制。……