车载控制器采用GNSS高精度板，无线电模块和主控板，并采用单天线定位方案，实时接收基站无线电广播数据，并获得高精度的定位和仰角信息。通过控制器内置的GNSS高精度板，通过主控板分析差分数据，实时计算平地机的实时高度并控制高度，从而使北斗铲运机成为始终保持在相同的高度以实现找平操作。GPS传输模块主要实现实时定位信息和海拔信息的传输；车载控制器实时计算GNSS天线的位置和高度信息，并以自动模式控制平地机；电磁阀控制模块主要是传递控制器的指令，使平地机上的北斗铲运机能够作出相应的响应，从而达到校平的效果；

北斗铲运机机械使用北斗定位系统提供的高精度定位信息，包括铲子当前位置的平面坐标（水平精度优于1cm）和高程（垂直精度优于1.5cm），手动设置采集点的距离或时间，然后启动“收集字段数据”，并以当前水平的平均高度为参考水平，比较铲斗的实时高度1、卫星平地作业半径可达3km，信号精度一致，便于大面积地面作业；2、卫星平地机不受天气影响，即使在大风天气也能保证操作精度；3、北斗铲运机不受地形限制，适合于大型复杂的陆地作业；4、卫星平地自动收集标高数据，以当前标高的平均标高作为参考平面，节省了人工测量的成本和时间，大大提高了作业效率；5、卫星平地面只需要站立在地面上，普通的三脚架就可以满足要求，易于安装且易于操作。

优化后的北斗铲运机主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成；以Visual Studio2008为系统软件开发环境，GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验，平面平整后较大高程差从20.9降到10.5 cm，高程标准差从10.6降到5.5 cm，平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右，北斗铲运机平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%，符合设计要求。结果表明，系统工作稳定可靠，作业精度满足土地精细平整要求，适用于在中国推广应用。

首先通过对卫星导航定位系统的简要概述，阐述其在农田平整自动控制系统中的应用，随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述，并在研究现有北斗铲运机的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境，确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了北斗铲运机的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。

为了解决在交通不便的地区使用的设备在故障诊断、维修、管理时的困难,提高设备安全,在工程机械上实现远程控制和定位很有必要。介绍了平地机远程控制和定位系统的总体构成与功能。借助于北斗铲运机实现远程控制和数据通讯。着重介绍了用Siemens CPU224XP和三一自主研发的移动终端SYMT实现远程控制、定位的原理、方法。在远程控制和数据通讯中,软件设计包括数据传送的通讯协议、控制流程等。该系统结合网络通信、多传感器数据融合以及故障诊断等先进技术,对北斗铲运机的运行状态、所处位置进行监测分析、故障诊断、控制,便于及时发现和排除设备故障,控制中心可随时掌握和控制设备,从而保障用户和供应商的经济效益。