本发明涉及图像数据处理领域，尤其涉及一种目标运动参数实时辨识方法、轨迹预估方法及装置，方法包括：每当获取到当前时刻的高轨图像，则将当前时刻的高轨图像中的运动目标与上一时刻的高轨图像中的运动目标进行一一对应配对，得到多种配对结果；计算每一种配对结果在当前时刻的运动参数估算值；根据当前时刻的运动参数估算值和历史时刻的运动参数输出值，在多种配对结果中选择出最终配对结果；根据所述最终配对结果确定当前时刻各运动目标的运动参数输出值；并根据运动参数输出值预估当前时刻各运动目标在下一时刻的位置坐标和可达域。本方案，能够提高辨识准确性以及实现对目标未来可达范围的预估。