本发明公开了一种基于仿生的飞行机械颈眼系统及其控制方法，包括飞行器系统、机械颈眼系统、机载计算设备和飞控单元；机械颈眼系统包括安装在所述飞行器本体上的机械颈、安装在所述机械颈末端的双目视觉惯性系统、控制机械颈运动的机械颈主控；所述双目视觉惯性系统包括双目相机和惯性测量单元，所述双目视觉惯性系统用于进行主动观测并完成对机械颈末端的位姿估计；机械颈为六自由度串联机械颈，本发明通过将双鱼眼和惯性测量单元组成的双目视觉惯性系统放置于机械颈的末端形成感知系统，本系统的观测范围更大，相机位姿可变，具有主动感知环境的能力，可以一定程度上解决室内环境飞行器视野受限的问题，同时也可以对画面的晃动进行补偿。