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，并在研究现有北斗农机导航的结构、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。提出了北斗农机导航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。

农场进行土地平整，过去一直采用常规方法，利用平地机和铲运机等机械进行作业，这只能达到粗平。现为了提高土地的平整精度，可利用北斗农机导航高精度平整农田。（1）架设发射器：首先根据需刮平的场地小大，确定激光器的位置，一般激光器大致放在场地中间位置。激光器位置确定后，将它安装在三角架上并调平。激光的标高，应处在拖拉机较高点上方0.5-1m，避免遮挡激光束。（2）测量场地。（3）平地作业：以铲刃初始作业位置为基准，调整北斗农机导航伸缩杆的高度，使激光发射器发出的激光束与接收器相吻合。即在红、黄、绿显示灯的中间绿灯闪亮为止。然后，将控制开关置于自动位置，就可以起动拖拉机平地机组开始平整作业。

首先，在北斗农机导航车载显示控制器上设置车辆行走线，然后设置导航模式（直线或曲线）。通过从基站接收差分数据，可以实现厘米级卫星定位，并将准确的定位信息实时发送到控制器。方向传感器将车轮的运动方向实时发送到控制器。导航控制器根据卫星定位和车轮旋转的坐标实时向液压控制阀发送指令。通过控制液压系统油的流量和方向，可以控制北斗农机导航车辆以确保车辆遵循由导航耙设定的路线。

在调平操作期间，激光发射器发射的光束可以旋转360°，以形成激光扫描平面作为系统操作的参考平面。控制器基于由操作者设定的北斗农机导航的高度与基准面之间的高度差作为控制量来进行调平控制。在处理高度差信息后，发送电信号以控制液压控制阀，以自动控制刮板的高度，以使其能够保持定位的仰角。工作特点：在农田中，北斗农机导航主要用于农田的精整中，以实现农田节水灌溉，减少肥料的流失。适用于灌溉前的旱地农田平整和水田平整。校平精度高达±2cm，可以在400m的半径内工作。平整土地的高度差不超过30cm，以实现高精度的土地平整作业。

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；作为北斗农机导航的主要组成部分，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；作为北斗农机导航的控制终端，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。

研究激光控制平地技术应用原理，开发了激光控制平地系统，农田三维地形测量系统和激光控制平地决策支持系统，构建了适合我国实际情况的低成本北斗农机导航机械。其中，激光控制平地系统由激光发射器，激光接收器，控制器，平地铲运设备组成。激光发射器选用的激光扫平仪，作为激光控制平地系统的激光发射器；北斗农机导航采用双重滤光技术滤除干扰光,实现了信号的接收、处理、转换和传送.控制器采用模糊控制算法输出控制信号，实现了对平地铲运设备中的液压系统的控制。