本发明涉及基于挖掘机的碎石高精度整平控制系统，包括：一主定位天线，被设置于挖掘机车体上以用于确定挖掘机的三维空间坐标；一辅定向天线，被设置于挖掘机车体上以用于通过与主定位天线的相互配合以确定挖掘机的方向角度；一车体倾角传感器，被设置于挖掘机车体上以用于确定挖掘机车体的纵向和横向的倾斜角度；多个部件倾角传感器，被分别设置于工作装置上以用于确定工作装置的纵向倾斜角度；以及一控制单元，被设置为用于汇总主定位天线、辅定向天线、车体倾角传感器以及多个部件倾角传感器的数据以确定挖掘机的姿态信息，并根据计算出的工作装置的坐标与目标作业数据进行比对以根据比对结果控制挖掘机进行碎石自动整平作业。