“中国制造2025”战略计划将农业机械装备智能化列入十大重点研究突破领域之一。农机自动导航技术作为其中一个最活跃的研究方向,引起了国内众多高校、科研机构和企业的研究兴趣。本文依托上海市科技兴农推广项目,对农机自动导航技术进行研究与分析,期望通过设计一套智能化农机导航管理系统,配合高精度水田路径跟踪控制器和精量播种控制器,实现水稻田穴直播机的精量播种和自动驾驶作业。其对于上海市创建国家级现代农业示范区,优化现代农业机械装备,具有重要的现实意义。本文主要的研究工作为:研究了智能农机导航系统的硬件模块组成,根据这些模块的输出量总结出导航管理系统需要对农机进行监控的运行状态参数。推导了农机导航的车辆运动学模型和纯追踪模型,提出了GPS接收机定位数据的修正方法,并由此总结出导航管理系统需要设置和管理的系统参数。根据农机自动导航作业的需求分析,把系统划分为七个子功能模块并完成了子模块的详细方案设计。设计了导航系统数据库,提出了一种实用的水田播种作业路径规划算法,设计了一种稳定可靠的安卓终端和车载控制器的通信消息交换机制。完成了基于安卓平台的导航管理系统的软件开发和测试。使用单例模式加计数器解决了数据库并发访问异常问题,使用静态内部类和弱引用解决了多线程消息处理模型的内存泄漏问题,设计通信Socket流数据解包算法解决了消息“粘包”问题。农机导航系统的进行了多次现场应用测试,各模块功能正常实现,软件运行稳定流畅,界面友好简洁。安卓终端和车载控制器的通信稳定可靠,交互操作响应及时。实时导航监控界面能够实时动态绘制拖拉机的行走轨迹,刷新拖拉机运行状态参数。车载控制器能够以较高的精度控制拖拉机跟踪规划的路径。综上实验结果表明,该系统可以实现水稻田农机自动导航作业的管理和规划功能,具有实用价值。