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，设计了北斗平地设备自动转向执行机构，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，步进北斗平地设备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。

稻田激光平地机的高程系统主要接收激光信号，并用于在设定平面上控制铲子。它的动态特性是保证平地机整平作业质量的重要保证。激光发射器是调平系统的重要组成部分。因此，在安装北斗平地设备时，应注意以下几点：对用过的电池和备用电池充满电；将其安装在比工作地点高50-100厘米的平坦地面上。注意支持水平；发射范围的直径通常应控制在800 m之内，并且在工作范围内没有障碍物。北斗平地设备的安装应注意以下几点：接收器应安装在激光平地上刮板的支撑伸缩杆的较高位置。在安装过程中，请注意拧紧紧固螺栓。连接的另一端需要插入信号端口的位置。注意连接线并用胶带捆扎。其他可移动的机械部件会因摩擦而损坏，并且在激光接收器接收到激光信号时，应保留刮刀在伸缩杆上支撑的距离。

激光平地机的优点是控制精度高，设备制造成本低。缺点是作业半径有限，作业环境适应性差，如风，沙，尘，雾霾等天气无法正常作业，作业用地的高低差大，信息化程度低。与卫星平地机相比，优点恰好是北斗平地设备的缺点。卫星平地机的工作半径远大于400米激光平地机的较大工作半径。理论上，工作半径不小于5000米。它对操作环境具有很强的适应性。它不受恶劣天气的影响，对地块高差没有限制，信息化程度高。北斗平地设备的缺点是控制精度低于激光平地机。卫星平地机的控制精度为3厘米，激光平地机的控制精度为2.5厘米。卫星平地机的制造成本高于激光平地机的制造成本。

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，从而使北斗平地设备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，使平地机上的北斗平地设备能够作出相应的响应，从而达到校平的效果；

北斗平地设备主要包括卫星接收天线，车载接收器，控制器，液压阀，角度传感器和车载终端。（1）卫星接收天线：接收北斗信号的卫星与GPS，伽利略和其他卫星信号兼容。（2）车载接收机：车载接收机是北斗高精度定位设备，可接收北斗卫星信号。（3）控制器：根据北斗高精度接收器和角度传感器的实时信息以及计划路线上的车辆状态，执行实时闭环计算并将指令实时发送到液压阀，以便车辆始终准确地保持预定路线。（4）液压阀：液压阀是系统的液压控制系统，北斗平地设备主要使用液压油作为工作介质进行能量转换，传递和控制。（5）角度传感器：它可以实时感应车辆的转向角，并将高精度的转向信息发送到控制器。

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；作为北斗平地设备的主要组成部分，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；作为北斗平地设备的控制终端，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。