在吉林省榆树市弓棚镇由吉林农业大学建立的玉米精准农业示范基地，吉林农业大学的科研人员陈桂芬、田云和吉林大学的科研人员张书惠等人共同研制出2BAF-6型玉米变量施肥精密播种机和2BFQ-6型精密播种变量施肥机。

　　中国农机研究院张小超等人研制出小麦变量施肥播种机，该变量施肥控制方案采用液压油缸控制排肥槽轮伸缩长度控制排肥量。

　　2002年黑龙江省友谊农场引进美国CASE公司整套精准农业机械设备，进行精准农业技术试验示范，取得了阶段性试验效果。

　　2003年黑龙江省大西江农场引进了美国JOHNDEERE公司整套精准农业机械装备，进行试验示范。

　　黑龙江八一农垦大学精准农业技术研究中心研制的2BJ-6W型大豆精密播种机，播种机为6行垄作，行距平均为70cm,幅宽为4.2cm.上位计算机采用触摸液晶屏工控计算机，操作系统采用Windows98或者WindowsME.变量施肥软件采用VB6.0编程，完成系统与DGPS的通信和上位计算机下位单片机的RS-232通信，具有数据库管理，图形管理和变量控制功能。

　　总之，根据近年来研究进展情况看，我国在精准农业技术的研究方面已经取得了一些成绩，但在通过嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统方面还需要进一步的深入研究。

　　三、研究的目的

　　精准农业技术是当今现代化大农业的前沿高新技术，根据农田空间差异和作物栽培的需求开展农业机械导航控制和变量施肥技术。本课题的目的在于使用计算机编程方法、SerialPort控件和eSuperMap嵌入式地理信息系统控件，利用GPS和GIS技术，研究设计嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统。通过RS-232串口接收GPS实时数据和发送控制指令，实现对农业机械的导航控制和变量施肥机马达转速的控制，达到提高农业机械作业的效率、减少肥料浪费、节省操作时间、减轻农业机械驾驶员的工作强度的目的，从而实现降低农业生产的成本，提高农业生产的经济效益和生态效益。

　　四、研究内容

　　本课题研究内容是“嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统”.主要研究有以下几方面：

　　一是GPS技术在导航和定位上的应用研究。利用C#编程语言和SerialPort控件实现RS-232串口接收GPS实时信息的功能，解决对GPS数据的截取、导航提示的问题。

　　二是GIS技术在变量施肥控制上的应用研究。利用eSuperMap嵌入式地理信息控件和由RS-232串口接收到的GPS信息，研发了车载计算机变量施肥控制软件，解决了变量施肥作业的变量指令在车载计算机中如何发送给变量控制器、变量施肥的处方数据存储和农机在处方图上定位显示的问题。

　　三是嵌入式编程技术的研究。由于嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统搭载到车载一体机中，必须解决嵌入式硬件设备资源紧张的问题，使软件做到对硬件资源消耗低，但是功能强大和性能突出的特点。

　　四是对定位导航与变量施肥算法的研究。软件的执行效率和稳定性，取决于算法的优劣和对算法的优化，所以为了更好的完成对嵌入式农机GPS导航及变量施肥控制系统，需要对关键算法进行研究，包括：坐标投影变换的研究、直线行走导航算法的研究、定位算法的研究和变量施肥算法的研究。

　　五、提纲

　　摘要

　　第一章绪论1.1研究的意义

　　1.2国内外研究现状

　　1.2.1国外研究动态

　　1.2.2国内研究动态

　　1.2.3研究趋势

　　1.3研究目的和内容

　　1.3.1研究目的

　　1.3.2研究内容

　　1.4研究方法

　　1.5本章小结

　　第二章硬件系统的组成设计

　　2.1系统组成的概述

　　2.2GPS接收机

　　2.3车载触控计算机

　　2.4GPS导航光耙及其设计

　　2.5变量施肥控制器及其设计

　　2.5.1控制系统方案

　　2.5.2闭环控制器总体方案

　　2.5.3变量施肥闭环控制程序流程图

　　2.6本章小结

　　第三章定位导航与变量施肥算法研究

　　3.1坐标投影变换的研究

　　3.1.1UTM投影系统

　　3.1.2UTM投影的实现

　　3.1.3UTM投影反算的实现

　　3.2直线行走导航算法的研究

　　3.2.1确定导航AB线

　　3.2.2农业机械在导航AB线的位置

　　3.2.3偏航距离及左右确定