本申请提供一种目标跟踪系统。所述目标跟踪系统利用两个或多个以不同频率旋转的永磁铁产生交变磁场，同步采集跟踪目标上的三轴磁阻传感器感应的磁场信号、和每个永磁铁磁化轴的旋转角度矢量，结合椭球模型或旋转不变量求解出相应时刻每个三轴磁阻传感器的空间位置信息和相对于预设参考坐标系的姿态角。本申请提供的目标跟踪系统采用以不同频率旋转的多个永磁铁产生交变磁场，能够在数据处理时方便采用滤波器进行信号分离处理，数据解算单元通过非线性优化方法估计出跟踪目标的位置和姿态等六自由度参数，以实现对目标的细致跟踪。