本发明公开一种用于飞机装配工装数字化测量的激光跟踪仪设站方法，其步骤如下：1）确定设站基准；2）输入激光跟踪仪参数；3）计算支撑平面的二维包围盒；4）获得初始搜索输入点；5）读入光学目标点，进行光线距离和夹角判断；6）干涉检查；7）聚类算法结合模拟退火算法求最少站位；8）若求得最少站位个数为零，则增加工装或跟踪仪的工作台高度，转步骤3）执行下一层搜索，否则，转步骤9）；9）将激光跟踪仪载入到所得最佳设站位置处。至此，求得可测量到各光学目标点的最少站位。本发明能够快速定位激光跟踪仪的设站位置，有效避免实际工作中工装人员凭经验设站造成的光学路径干涉，或多次转站造成测量精度降低的问题。