本发明涉及捷联惯性导航技术领域，具体涉及到一种基于地心惯性系的捷联惯导系统三轴旋转调制方法，适用于旋转调制式捷联惯导系统误差补偿场合，包括以下步骤：S1设计基于地心惯性系的十六次序旋转方法；S2利用地心惯性系和导航坐标系之间的转换关系，实时计算地球自转角速度在导航坐标系下的投影；S3隔离北向和天向上的地球自转角速度分量和S4设计基于导航坐标系下的十六次序三轴旋转方法。本方法与现有技术相比优点在于：可实现对地球自转运动的隔离，消除长期导航情况下地球自转角速度和器件误差的耦合误差，避免导航结果持续发散。