本发明公开了一种卫星时间同步设备异常处理能力的测试装置和方法，包括GNSS授时电路、数据解析模拟电路、脉冲模拟电路、电平转换电路和时钟电路；所述数据解析模拟电路接收并解析所述外部控制设备产生的一种或多种卫星数据异常场景控制参数、通过模拟单元仿真异常场景并将产生的数据封装成为报文后发送给被测设备；所述数据解析模拟电路接收并解析脉冲异常场景控制参数并发送给脉冲模拟电路，脉冲模拟电路根据所述控制参数调整脉冲相位和/或脉冲频率，将产生的异常脉冲信号发送给被测设备。本发明用以测试卫星时间同步设备对于异常情况的容错能力及其异常处理算法的完备性，体积小，成本低，易操作，可满足一般测试要求。