В минимальной комплектации система позволяет оценивать положение отвала при профилировании грунта и выдавать оператору визуальный сигнал по его перемещению в ручном режиме. Для этого в кабине машины закрепляется специальное устройство на базе светодиодов (lightbar). В полной комплектации система позволяет не только оценивать положение, но и автоматически управлять отвалом (через дополнительно устанавливаемый в гидромагистраль  электрический  гидрораспределитель)  по высоте и наклону с высокой точностью (сантиметр и лучше), что не только снижает расход строительных материалов за счет уменьшения допуска, но и снижает утомляемость оператора машины и требования к его квалификации. В случае использования на бульдозере автоматическая система позволит вам улучшить его профилирующие характеристики при обеспечении большого тягового усилия, что в ряде случаев делает возможным вовсе отказаться от использования грейдера на строительной площадке на всех этапах работ по профилированию грунта и строительных материалов за исключением может быть финального.

При желании на машину может быть дополнительно установлена система автоматического руления.
Ключевым компонентом системы является подсистема оценивания положения. Вашему вниманию предлагаются два типа оценивания положения отвала: простейшее двухмерное (2D) и полное трехмерное (3D).

Двухмерные системы

В этом случае создаваемый профиль представляет собой плоскость (горизонтальную или наклонную). Измерения положения отвала могут производиться с помощью лазерного приемника, принимающего сигнал передатчика или ультразвукового дальномера расстояния между отвалом и металлической струной.

Лазерный передатчик, который устанавливается на земле, представляет собой прибор, образующий лазерную плоскость. Плоскость создается разверткой узкого лазерного луча с помощью механического вращения (например, вокруг вертикальной оси) лазера в направлении перпендикулярном его оптической оси. Лазерный луч может модулироваться кодом для защиты от помех, однако измерения дальности по нему не производится. Наклоняя соответствующим образом прибор, лазерную плоскость можно ориентировать горизонтально или под наклоном в зависимости от требуемого профиля резания. На отвале устанавливается мачта с вертикальной линейкой фотоэлементов (лазерный приемник) принимающих лазерный луч от передатчика. Длина линейки около 15 см. Нулевой сигнал (отвал находится точно на заданном профиле) соответствует случаю, когда луч попадает в середину линейки. Если луч попадает выше середины, отвал следует поднять, если ниже – опустить. При большом перепаде начальных отметок высот на площадке (>15 cм) относительно заданной или при сложном “кусочном” профиле с разными высотами для избежания необходимости переустановки передатчика используется моторизованная мачта. Встроенный двигатель позволяет оператору машины поднимать или опускать линейку фотоэлементов для попадания луча в рабочую зону приемника.  Для работы системы требуется обспечение незатененной линии визирования между приемником и передатчиком. Длина линии визирования ограничивается  несколькими сотнями метров.  Дождь, снег, туман, дым, пыль приводит к существенному уменьшению максимальной длины линии, при которой можно устойчиво работать.

Для управления отвалом по наклону используются два приемника, установленные на отвале на двух мачтах с некоторым разносом. Типичные случаи – на левом и правом крае отвала или в середине и на одном из краев. Вместо двух приемников также возможно использовать датчик наклона, который представляет из себя электронный прибор, измеряющий проекцию ускорения свободного падения на чувствительную ось. Сравнивая измерение с номинальным значением ускорения (9.81 м/c^2) система вычисляет угол наклона. Существуют датчики наклона на базе жидкостных датчиков уровня и на базе MEMS (Micro Electro Mechanical System) акселерометров.

При работе с ультразвуковым дальномером  требуется натягивать металлическую струну параллельно желаемому профилю. Дальномер устанавливается на кронштейне отвала и измеряет дальность. Нулевой сигнал обычно соответствует дальности порядка 10 см. Если дальность меньше 10 см отвал следует поднять, если больше опустить. Для измерения наклона используются датчик наклона. Данная система может использоваться на грейдере, но не используется на бульдозере.

Трехмерные системы

Эти системы являются наиболее эффективными, универсальными и прогрессивными. В этом случае желаемый профиль представляет собой сложную трехмерную поверхность, обычно аппроксимируемую треугольниками по узловым точкам, заданным в декартовых прямоугольных координатах X, Y, Z . X и Y определяют горизонтальную (плановую) плоскость, а Z – высоту. Измерения текущего положения отвала по трем координатам могут производиться с помощью GNSS (Global Navigation Satellite System) приемника или лазерного роботизированного электронного тахеометра.

Лазерный роботизированный тахеометр представляет собой устройство, базирующееся на лазерном дальномере, который измеряет дальность до призмы особой конструкции, устанавливаемой на мачте отвала. Призма является оптическим устройством, которое возвращает (отражает) луч в направлении в точности противоположном направлению его прихода. Это свойство справедливо для любого направления в 360 градусной азимутальной зоне. По задержке прихода отраженного луча дальномер оценивает дальность.

Дальномер может отклоняться по углу места (вертикальная плоскость) и азимуту (горизонтальная плоскость) с помощью электро – механической системы. В начале работы тахеометр автоматически сканирует угловой сектор, в котором предположительно находится призма. При обнаружении мощного отраженного сигнала от призмы тахеометр захватывает его и начинает автоматически отслеживать его перемещение, непрерывно формируя текущие оценки углов и дальности.  По двум углам и дальности тахеометр оценивает 3D позицию призмы на отвале и передает ее в блок управления на борту машины по отдельному радиоканалу. Наклон отвала оценивается жидкостным или MEMS датчиком. В блоке управления производится сравнение желаемой и текущей высот (Z), а также наклона при использовании азимута отвала (ориентация в горизонтальной плоскости).  Желаемые высота и наклон определяются желаемым профилем в текущей плановой (X,Y) точке.  Азимут оценивается по азимуту вектора скорости в процессе движения машины. По разности высот и углов наклона выдается сигнал для ручного или автоматического управления отвалом.

К линии визирования тахеометр-призма предъявляются те же требования, что и в двухмерных системах. Существенным преимуществом систем, базирующихся на приемниках глобальных навигационных спутниковых систем  (ГНСС/GNSS), в противоположность оптическим являются всепогодность и отсутствие требования наличия незатененной линии визирования. В настоящее время развернуты две системы: американская GPS и российская ГЛОНАСС. Европейская GALILEO и китайская BEIDOU находятся на этапе разработки и вводе в эксплуатацию.  Основные принципы работы подобных систем хорошо описаны в сети.  Современные приемники обычно поддерживают работу минимум с двумя системами, что позволяет за счет приема сигналов от большого количества спутников (более 10-ти) достичь хорошей точности позиционирования даже в условиях частичной затененности небесной сферы.  Для достижения сантиметровой точности (среднеквадратическое отклонение по высоте порядка 10 мм) приемник работает в дифференциальном режиме, принимая по отдельному радиоканалу,  специальные сообщения (дифпоправки) от наземной базовой станции. В этом случае приемник работает в режиме позиционирования Real Time Kinematic (RTK). Базовая станция является стационарным навигационным приемником, устанавливаемым в точке с точно известными координатами (в том числе нулевом пункте локальной строительной системы координат) и оснащенным передатчиком дифпоправок. Число абонентов такой базовой станции в противоположность лазерным системам практически неограниченно, т.е. на одной стройплощадке могут одновременно работать неограниченное количество машин с автоматическим управлением и геодезистов с контрольными навигационными приемниками. Рабочая зона определяется дальностью работы  передатчика и в зависимости от мощности и условий распространения радиосигнала составляет значение не менее нескольких километров. Базовая станция может быть локальной и приобретаться совместно с системой управления.  Можно использовать и сетевую базовую станцию, доступ к которой возможен по каналам сетей сотовой связи (GSM/CDMA/3G). Однако это возможно только при наличии соответствующих операторов сотовых и навигационных услуг в регионе.

Также как и в случае с тахеометром на основе, вычисленной RTK позиции отвала X,Y,Z, наклона и азимута, выдается сигнал для ручного или автоматического управления отвалом. В случае повышенных требований к точности формирования 3D профиля со значительными перепадами высот требуется точное вычисление азимута. Для этого система может быть оснащена двумя приемниками GNSS, антенны которых устанавливаются по краям отвала на двух мачтах или на одиночной на специальном кронштейне.

При необходимости обеспечения миллиметровой точности (среднеквадратическое отклонение по высоте порядка 3 мм) система может быть дополнительно оснащена лазерным приемником, принимающем сигнал от лазерного передатчика,  работающем на принципе схожем с принципом лазерных 2D систем, описанным выше. За счет специальной развертки лазерного луча возможно обеспечить неограниченное количество абонентов такой системы. Однако рабочая зона системы ограничена радиусом 200 м.  Для обеспечения большей зоны требуется переустанавливать лазерный передатчик или использовать дополнительные, образуя из них сеть. 

При необходимости работы бульдозера на больших продольных скоростях система оснащается инерциальным измерительным блоком – inertial measurement unit (IMU), который оценивает вектора ускорения и угловой скорости.  В результате обработки этих параметров совместно с позицией GNSS удается существенно улучшить отклик системы управления на динамическое воздействие на отвал машины.  IMU устанавливается на отвал вместо датчика наклона, заодно улучшая собственно оценку угла наклона .