本發明公開了基于閾值分離聚類器的天基星空背景弱小點目標跟蹤方法，涉及天基星空背景弱小點目標跟蹤方法領域；其包括點目標檢測、利用連續的兩幀目標點集的位置坐標實現幀配準；通過閾值分離聚類器對上述目標點集進行聚類獲得每一個類群中權重最大的預測目標后，通過動態權重提取算法獲取最終的預測結果，完成目標跟蹤；本發明利用ICP圖像幀配準、閾值分離聚類器和動態權重提取算法解決現有運動的目標背景和恒星干擾導致天基星空背景弱小目標跟蹤精度差的問題，有效地實現了天基觀測平臺、星空背景下弱小點目標高精度檢測跟蹤。