本发明公开了一种正交锁紧的双轴转位机构，包括外壳体、惯组本体、外框、锁紧机构Ⅰ、内框旋转电机、外框旋转电机、内框角度反馈组件和外框角度反馈组件，锁紧机构Ⅰ设置在所述外壳体的侧壁上，该锁紧机构Ⅰ包括锁紧电机Ⅰ、蜗杆Ⅰ、蜗轮Ⅰ、锁紧齿盘和本体锁定齿盘，该蜗轮Ⅰ靠近所述外框的一侧延伸有圆凸台Ⅰ，圆凸台Ⅰ上设置有外螺纹并且圆凸台Ⅰ通过该外螺纹连接所述锁紧齿盘；外框旋转电机的电机轴连接所述外框；内框旋转电机和内框角度反馈组件均安装在所述外框上。本发明通过采用正交锁紧的双轴转位机构，能够有效解决具有双轴旋转轴系的惯组在锁紧状态下实现刚性捷联的功能，可用于具有自标定和自对准功能的双轴转位机构中。