目前，国外自动驾驶导航系统已在欧美等发达国家和地区迅速兴起和发展，现已应用于整地，垄作，播种，施肥，喷洒农药，收获。由于北斗农业导航在精细控制和有效方面的作用，现已成为许多农业机械公司的标准配置。中国一拖，北汽福田，长发等国内企业都已开始研发前置自动驾驶导航系统。中国一托，北汽福田等通过前装式的北斗农业导航开发设计，积累了一定的经验并制定了相关标准。通过标准的实施以及自动驾驶导航系统和相关测试的开发，它支持行业预安装解决方案的开发和测试，并为自动驾驶导航系统的应用提供了基础。

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，该平面是北斗农业导航的基准平面。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。北斗农业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。

（1）初始化工作位置。将拖拉机开到工作区域，关闭电源输出，打开控制器，让水平铲自然下降，北斗农业导航应将接收器调整到合适的位置，卫星水平仪应牢固地固定卫星天线。（2）北斗农业导航应配备发射器和接收器。根据要平整的领域的面积，确定激光发射器的位置。（3）平地机工作。启动拖拉机，启动电源输出，打开控制器电源，然后按控制器的“自动”按钮。在工作区域周围驱动拖拉机并检查铲铲的刮擦状况。（4）选择平地方案。农田平整的目的是将地球的高处运输到低矮的地方，从而达到平整的目的。因此，为了减少找平过程中的土方量，可以采用分段设计和找平计划。

卫星平地机是使用卫星信号作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是卫星基站接收高精度的定位和仰角信息，并通过无线电模式将差分数据发送到卫星接收器。北斗农业导航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，该信息由车辆水准仪控制。设备的主控制面板分析其差分数据，计算出实际的北斗农业导航的实时高度，并连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后，将执行自动校正。校正后的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，并自动控制挖土机的高度以完成地面平整操作。卫星平地机主要由卫星天线，车载调平控制器，卫星接收器，卫星基站，液压系统和找平铲组成。

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业导航的结构、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。提出了北斗农业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。

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业导航系统。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；北斗农业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。