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导航星座自主时间同步算法是自主导航研究中一个迫切需要解决的课题。在分析国内外相关研究的基础上,深入研究导航星座自主时间同步算法。首先建立导航卫星自主时间同步的钟差模型和状态方程。根据导航卫星星间双向测距和星间通信的过程,建立自主时间同步的观测方程。设计基于Kalman滤波的分布式自主时间同步算法,并进行仿真实验验证。仿真结果表明,设计的方程和算法能够较好地实现导航星座自主时间同步,当星间测距误差为3m时,导航星座自主时间同步精度仍在4ns以内,并且时间同步精度随着测距误差的减小而提高。