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本发明提供了一种无人船舶航行精度实船测试方法和系统,包括:步骤1:对测试设备进行布设、安装固定,并对测试设备的精度、时间戳、转向角度零位进行标定;步骤2:按照预设航路和航行参数进行测试试验,控制光学追踪设备对无人船上的靶物进行识别跟踪;步骤3:利用测试设备对无人船航行数据进行测量并记录;步骤4:待所有航次试验完成后,取多组对同一时间戳下的GPS轨迹数据和测距设备所测的间距值进行比较分析,最终得到无人船准确的航行精度。本发明综合GPS以及光学测量结果,提高了测试精度,并且光学测试设备不受GPS信号接收质量的影响,提高了测试效率。