本发明涉及超短基线定位系统安装角度偏差的校准技术，特别是一种基于差分技术的超短基线安装角度偏差联合平差校准方法。包括以下步骤：布设海底超短基线校准信标，安装有超短基线换能器的测量船沿着校准轨迹航行，同步采集并记录数据；利用校准数据组构造联合校准模型的高斯马尔科夫模型；基于联合平差模型求安装角度偏差的方向旋转矩阵的浮点解；构造历元间差分方程，解算角度安装偏差的方向余弦矩阵浮点解；对非正交的方向余弦矩阵差分浮点解进行正交化；迭代解算安装角度偏差最优解；计算校准信标的更准确的坐标和校准信标的协方差矩阵。提高超短基线的安装角度偏差的校准精度，有效提高海底校准信标位置的计算精度和安装角度偏差的校准精度。