本发明提供一种油箱位姿模拟试验台，包括机械和电气两部分；机械系统用于实现负载自旋和摆动两个自由度的运动，包括负载框架组件、负载自旋机构、负载俯仰机构及试验台底座等几部分；电气系统用于实现负载姿态的调整和试验位置的准确就位。根据本发明油箱位姿模拟试验台，其能够真实模拟油箱在空中各种姿态并测试油箱在空中各种姿态下的动力学特征，通过实验对油箱液体晃动典型非线性动力学行为进行复现和验证，为特殊用途的油箱设计及安全可靠运行提供理论依据和技术支撑。