惯性导航系统（INS）可以为航天测量船建立高精度的坐标系基准，同时连续提供高精度的姿态、速度和位置等导航系统信息，是航天测量船核心设备之一。针对INS旋转调制引起的姿态、速度稳定性降低问题，提出一种单/双轴旋转惯导融合方法。从单轴和双轴惯导的工作原理出发，对两者的误差特性进行了综合比对分析，得到两种调制形式惯导设备导航信息特点，设计融合滤波器将两者信息优势结合，以在卫导拒止条件下，获得更高精度的自主导航信息。最后进行了实验验证，实验结果表明，工作在自主导航模式下的双轴惯导系统，经过与单轴系统信息融合后速度和姿态稳定性精度提高50%以上，保障了航天测量船的测控性能。