本发明公开了一种GNSS直反射信号载波干涉测量湖泊水位的装置。该装置中，双频右旋圆极化天线接收导航系统中N颗卫星的直射信号；导航系统包括GPS卫星导航系统和北斗卫星导航系统；双频左旋圆极化天线接收经待测湖泊的湖面反射的导航系统的反射信号；双模导航模块产生定位信息；四通道射频前端对直射信号和反射信号进行转换得到四路数字中频信号；多通道直/反协同处理模块根据定位信息对四路数字中频信号进行干涉处理，得到反射信号相对于直射信号的载波相位时延；湖泊水位反演模块用于根据载波相位时延和定位信息进行反演得到待测湖泊的水位。本发明应用于多个不同高度角的卫星信号，从而得到湖泊水位，测量准确度高，适应范围广。