卫星双向授时是一种建立在应答测距定位业务基础上进行高精度授时的方法。由于单向授时精度受卫星位置误差，接收终端天线位置定位误差，大气层时延改正残余误差，北斗授时信号发射时刻改正残差等众多不确定因素影响，难于准确计算，修正主控站到用户终端的收发单向传播时间延迟，限制卫星单向授时精度为100ns 。

　　为满足用户的需求，在卫星应答测距定位业务的基础上开发精度较高双向授时方法和用户终端同时具备接收和应答发射的能力。主控站1PPS代表主控站控制信号发播的BDT时刻，用户1PPS代表用户终端内时钟的某一整秒时刻。北斗帧询问信号参考时标与卫星时1PPS之间的时间间隔。与此同时，用户终端接收到主控站系统播发的时间帧并测出收到的第 N帧询问信号参考时标与本机钟整秒信号1PPS的时间间隔;同时，用户终端立即向主控站系统回发响应信号。

　　主控站系统测出第N帧信号的往返时间值T2-T1,并计算出该信号由主控站发出至用户终端收到的正向传播时延，再将该时延发送给该用户作为双向定时时延修正值。由于T2-T1由用户直接测定，因此只要给出传播时延，就可以得出用户端时钟与BDT钟差，调整本机时钟，从而完成用户终端与主控站的时间同步。

　　双向授时采用了往返路径相同，方向相反，影响单向授时的正向传播时延误差和其他各项误差就可以相互抵消，残差可以忽略，大大削弱可各项时延误差的影响。