本发明公开了一种弹载MEMS惯导双轴十六位置旋转调制装置及方法，所述装置包括弹载MEMS惯导、小型双轴旋转机构、旋转机构控制计算机、弹载导航计算机、弹载通信设备；弹载MEMS惯导输出陀螺仪的角速度信息和加速度计的比力信息；小型双轴旋转机构安装弹载MEMS惯导，并根据双轴十六位置旋转调制方案进行转动；旋转机构控制计算机设置有旋转调制算法软件模块，控制小型双轴旋转机构旋转；弹载导航计算机设置有导航算法软件模块，构建惯导误差模型进行惯导的误差调制；弹载通信设备连接弹载MEMS惯导与弹载导航计算机。本发明克服了卫星拒止情况下弹载MEMS惯导误差会随时间大幅发散的缺点，提高了导弹在卫星拒止情况下的导航精度。