本发明公开了一种基于双模控制的光轴稳定高鲁棒控制方法，先对陀螺数据和角度数据采集，然后使用陀螺积分+轴系速率环控制架构，通过轴系速率环采集角度数据，进行速度闭环控制，通过陀螺积分位置环采集陀螺数据并进行实时积分，然后将陀螺积分作为稳定控制器的输入进行陀螺稳定闭环，解算轴系速度控制指令经稳定控制器解算得到轴系转速指令，使用基于跟踪误差的自抗扰+PI双模控制算法，在接近过顶时通过增大滤波系数而加强系统的稳定性，进而实现光轴在方位俯仰范围内的各处稳定控制。现有技术相比，本发明在低信噪比、高扰动、系统状态急剧变化场合下，在保证鲁棒性的前提下，对系统稳定控制精度进行了极大程度的提升。