本发明公开了一种GNSS/MEMS惯性组合导航系统的自由安装方法，其特征在于，假定安装误差角初值；在静态状态下，使用该值将重力加速度投影于MEMS惯性传感器坐标系，将其与滤波过后的MEMS加速度计与陀螺的输出进行比较，从而解耦估计出MEMS加速度计和陀螺的上电零偏；通过滤波估计解耦导航的水平姿态，并逐步修正水平安装角度的假设值，使估计值收敛于真实水平安装角度；使用动态GNSS的速度信息、加速度测量信息及解耦过后的水平姿态，建立滤波器解耦导航的航向与并逐步修正方位安装角度；通过陀螺的测量值来识别导航系统硬件设备在使用过程中发生的安装角度变化。该方法可以快速完成惯性传感器的在线动态标定。