本发明公开了一种基于信源数估计的栅格偏移优化目标到达角估计方法，主要解决现有技术在信源数未知、小样本和相干源情况下到达角估计性能降低的问题。其实现过程为：利用阵元去噪对接收数据进行去噪处理获得数据观测矢量；对计算获得的恢复矢量求峰值进而估计信源数和第一次目标到达角；计算当前峰值和当前代价函数；通过计算并比较左移代价函数值和右移代价函数值来更新当前栅格参数；直到可调栅格步长满足栅格精度且动态信源数大于所估计的信源数时停止角度估计，获得第二次目标到达角估计矢量。本发明实现了在信源数未知、小样本和相干源情况下获得高精度稀疏多目标的到达角估计。