本申请涉及航天技术领域，具体涉及星光出射精度补偿方法、装置及相关设备。该方法包括：建立星点位置与星光出射精度映射模型，其中，星图显示器件位于光学系统焦面位置，星图显示器件还与光学系统光轴垂直；在星点位置与星光出射精度映射模型中，依次获取目标星图中目标星点的位置，通过预设的经纬仪测量目标星点的方位角和俯仰角；根据目标星点的方位角和俯仰角计算对应的星光出射精度综合误差，判断是否需要对目标星点修正，若需要则计算得到对应的单星角位置和实测焦距；根据单星角位置和实测焦距计算修正后星点位置，并在目标星图中修正目标星点的位置为修正后星点位置，通过较少的测量数据和较少的星点位置修正次数，提高了星光出射精度。