本发明公开一种机载双光纤IMU/DGPS组合相对形变姿态测量装置，以光纤陀螺作为传感元件，采用现有的测量精度的惯性测量方法，以及基于三只陀螺和三只加速度计的惯性器件配置方式，采用高精度DGPS信息作为外部信息源，在DGPS信息更新时，两惯性组件通过各自解算得到的导航信息，与DGPS提供的速度和位置信息进行滤波处理，得到相对姿态矩阵，解算得到相对姿态。当DGPS信号丢失或未更新时，使用所处环境较稳定的主惯性组件速度、位置信息对从惯性组件进行滤波修正，从惯性组件经滤波处理后的导航信息与主惯导信息进行相对姿态矩阵解算，得到相对姿态。本发明是一种具有实时性的高精度测量装置，实现了对载体刚度与变形特征无定量数据的精确测量。