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，并在研究现有北斗洗平的结构、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。提出了北斗洗平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。

为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度，设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统，在分析步进电机，伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上，设计了北斗洗平自动转向执行机构，并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件，能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法，设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明，当拖拉机作业速度为0.8m/s时，两种实验条件下，步进北斗洗平的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm，伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm，步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm，步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。

（1）不受白天和黑夜天气因素的干扰，可以全天24小时不间断地运行，增加了机车的运行区域，并确保了高精度的运行。（2）采用我国自主知识产权的北斗高精度定位系统。作业1000m的误差在2.5cm以内，减少了农业作业的重复面积，提高了作业率，并自动计算出面积。操作区域一目了然。（3）北斗洗平可以大大减轻驾驶员的劳动强度，解放驾驶员的双手和眼睛，并有更多的精力和时间在操作过程中注意机车和农具的操作，更好地保证农具的运行。正常运动。降低北斗洗平拥有者的成本并降低驾驶员的工资。（4）提高残膜的回收率，提高田间耕作追施基肥的利用率，提高灾后重播作业的质量。

预装自动驾驶导航系统的主要困难在于自动驾驶控制系统的开发以及系统组件的合理安装和准确调试。（1）液压转向系统的开发；作为北斗洗平的主要组成部分，液压阀的加工精度，安装调试的精度以及组装方法会影响农业机械运行的精度。（2）显示控制系统的开发；作为北斗洗平的控制终端，需要在显示器上对显示器进行触摸控制。（3）传感器和天线的布局；角度传感器和卫星天线是高精度组件，在收集外部信号中起关键作用。只有合理的安装位置才能避免信号错误和错误。（4）线束和液压管路的布置；线束和液压管道的布局应集中在保护性能上。（5）整机调试；针对整机调试的特殊工艺规范的开发，GNSS天线的固定安装位置以及准确的车身数据，可以有效地提高系统的稳定性和控制精度。