本发明涉及一种基于原子陀螺的惯性测量装置，通过三个原子陀螺组合实现全惯性量的同步测量；包括激光发生系统、敏感单元和电气控制单元；敏感单元包括安装刚体和三个原子陀螺，安装刚体具有三个两两正交的安装平面，每一原子陀螺具有其敏感的一维角速度方向和一维线加速度矢量方向，三个原子陀螺分别对应安装于三个安装平面上，三个原子陀螺敏感的角速度方向两两正交，三个原子陀螺敏感的线加速度矢量方向沿该原子陀螺的拉曼光方向且两两正交，三个角速度方向构成的空间直角坐标系与三个线加速度矢量方向构成的空间直角坐标系完全一致；电气控制单元与激光发生系统电气连接；并提出了该惯性测量装置的安装方法。