本发明公开了一种GNSS多天线与INS紧组合定位定姿方法和设备，方法包括：通过杠杆臂向量和旋转矩阵，构建以惯导中心处的位置向量和速度向量表示的双差载波和双差伪距率量测方程；顾及多天线GNSS观测值组成双差观测值时的相关性，利用误差传播定律构建GNSS多天线与INS紧组合系统观测值的协方差矩阵；根据双差载波和双差伪距率方程，及协方差矩阵，构建紧组合系统的基于变量改正数的量测方程；以位置、速度、姿态等误差作为系统的状态向量，采用一阶高斯马尔科夫过程建立系统状态方程，并进行卡尔曼滤波解算，得到惯导中心各时刻位置、速度、姿态的最优估计。本发明定位定姿的稳定性和精度高。