本发明公开了一种集群式小体积目标毁伤图像采集系统及其采集方法。本发明采用将多个安装了减速伞装置的采集装置设置在宿主弹药的凹槽内，盖板通过连接件安装在宿主弹药的壳体上；采集装置和减速伞装置均通过触发件连接至系留杆件上；当宿主弹药发射后，控制系统向连接件发送分离信号，连接件断裂，触发件被系留杆件拉动，从而触发采集装置启动，同时打开减速伞装置的伞包；采集装置采集下方的图像数据并向外发送；通过多个传感器进行协同的图像采集，有效地扩大了对地图像采集的采集视场，从而增大了对弹药落点区域进行探测的有效性；结合红外、紫外和可见光的三模图像信息采集，多个采集装置分工采集，获得了弹药落点区域多光谱带的图像信息。