本发明公开了一种基于无线光通信的目标位姿测量方法及系统，涉及位姿测量技术领域，解决了难以保证对目标物体进行稳定的追踪，与目标物体相对位置短时间内变化较大，难以保证对目标物的位姿数据进行准确的监测技术问题；包括以下步骤：构建目标位姿测量系统，包括：光学传感器、激光雷达、光通信发射器和光通信接收器，并在目标物表面设置光编码标记；目标位姿测量系统通过光学传感器对目标物进行初步定位，并根据目标物的初步定位的方向采集目标物的多视角图像数据和红外图像数据；根据采集的多视角图像数据和红外图像数据，建立目标物的三维点云模型；通过持续地追踪目标物并及时作出调整，可以有效地减少系统误差，提高位姿测量的准确性。