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电机导航系统。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；北斗电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。

（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）北斗电机导航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。降低北斗电机导航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。

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，从而使北斗电机导航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，使平地机上的北斗电机导航能够作出相应的响应，从而达到校平的效果；

该系列卫星平地控制系统性能稳定，水准仪精度为±2CM，可支持水平，平坦地面。信号通过无线电发送，并且调平操作不受地形高度差的限制，并且不受恶劣天气的影响。只要有卫星信号，北斗电机导航就可以全天工作，大大提高了找平效率和设备利用率。无线电传输距离长，特别适合大规模操作。该系统还配备了一个数据返回模块，该模块将调平过程参数以及车辆位置和速度上传到服务器。用户可以方便地在校平平台上查看校平操作和车辆状况，并管理校平操作。在北斗电机导航上配置的地面基站也可以与导航基站一起使用，从而提高了设备的多功能性。支持中英文界面，产品正逐步推向海外市场。

激光平地机是使用激光束作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是激光发射器发出的旋转光束在工作现场上方形成一个平面，该平面是北斗电机导航的基准平面。激光接收器安装在伸缩杆上，靠近平铲的刀片。当接收器检测到激光信号时，它将连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后，将自动进行校正。该信号控制液压控制阀以改变液压油流向气缸的方向和流量，并自动控制铲子的高度以完成地面平整操作。北斗电机导航主要由激光发射器，激光接收器，控制器，液压系统和校平铲组成。

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，设计了北斗电机导航自动转向执行机构，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，步进北斗电机导航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。