本发明公开了一种基于多描述子投票的飞机蒙皮局部点云定位方法，包括如下步骤：从完整飞机点云中采样若干个关键点；根据测地距离选取各关键点周围的蒙皮面片，组成蒙皮面片集合，其中局部扫描点云是使用点云获取设备从飞机蒙皮损伤部位扫描获取的；根据蒙皮面片集合和局部扫描点云，利用多种描述子建立飞机点云上的投票空间；对投票空间进行欧式聚类，找出投票点最为密集的区域作为聚类区域，并在聚类区域上采用投票点加权定位法确定最终定位点；将局部扫描点云定位到飞机点云上，先基于SAC‑IA算法进行粗配准，最后基于ICP算法进行精配准。本申请可以实现局部蒙皮和整机蒙皮的自动化配准，且本申请的自动化程度高，便于实施。