本发明公开了一种复杂星空背景下的空间目标检测方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取测量要求，测量要求包括量程、视场角与目标运动速度；获取合作靶标参数，合作靶标参数包括光功率与工作角度；获取星敏感器的工作数据，工作数据包括频率与敏感波长；建立星间测量模型，并设计相对角度测量算法，以获取空间目标检测结果。该方法通过将星敏感器的性能优势应用在空间目标检测上，从而有效地将星敏感器高精度、高更新率的优势发挥在空间检测领域，更为星敏感器的拓展应用提供思路和工程实践。