本发明公开了一种过载环境下捷联惯导数据处理装置及其多源误差建模方法，捷联惯导数据处理装置包括捷联惯导组件模块和导航数据处理模块；多源误差建模方法包括建立飞行器的发动机推力模型，分析多种误差的来源，采用高阶高次误差分析，考虑外在发动机推力导致的弹性形变，及过载导致的加速度计及陀螺仪高阶误差，从而建立的多源非线性误差模型，提高了误差模型的准确性，从而有针对性地进行高精度的误差修正，提高导航定位精度，尤其适用于多种误差源影响下的捷联惯导系统，具有极强的普适性，为捷联惯导在飞行器工程化实现和应用方面提供有力支撑。