本发明公开了一种用于行星及小行星探测的目标结构配准测量方法及系统，该方法通过安装在卫星上的飞行时间相机实现，该方法包括：接收飞行时间相机定时采集的目标星体表面环境的图像和深度信息，对图像和深度信息进行融合，生成三维点云数据；对三维点云数据进行滤波处理，得到去噪后的三维点云数据，并把去噪后的三维点云数据存入数据列表；对去噪后的三维点云数据进行有效区域信息的提取，得到有效点云区域的数据；再进行迭代最近点法配准，得到变换矩阵；从数据列表提取去噪后的三维点云，使用变换矩阵进行变换，得到配准后的整体三维点云数据；对配准后的整体三维点云数据进行特征提取，得到目标星体表面的距离信息、位置信息和形状信息。