本发明公开了一种斜交非接触式三维线速度及双轴动态角度测量系统、方法。装置包括三滑块水平位移台、三组垂直位移台和三台激光测振仪，每一组垂直位移台上均安装有一台激光测振仪，通过两组三维线速度测量单元可实现物体的双轴动态角度测量。调节两组激光测振仪分别聚焦于待测双轴惯性测量组合的两个不同位置，待测双轴惯性测量组合存在三正交运动，形成对应的运动坐标，可解算出物体在运动坐标系中的三维速度信息，通过所选待测点的不同位置可分别解算出对应的旋转角速度信息，进而积分得到角度信息。本发明可用于惯性导航器件性能标定、转位机构标定等场合，在航空航天、导航定位等领域有着较为广阔的应用前景。