本发明提供了一种导航卫星时间系统及其自主恢复方法，包括载荷时间系统，载荷时间系统用于产生和维持载荷时间，载荷时间系统包括星载原子钟、时频处理单元及多个载荷时间备份模块，载荷时间的时间信息从地面站时间中获取；载荷时间的秒脉冲信号由星载原子钟和时频处理单元产生和维持；当时频处理单元发生故障时，触发一级恢复状态：时频处理单元比较多个载荷时间备份模块反向输出的时间信息和秒脉冲信号，以执行载荷时间的恢复。实现在卫星受到干扰或故障且地面无法控制卫星的情况下，卫星能够通过优先级选择从载荷时间备份模块、星间链路时间或平台中自主快速恢复时间信息，保证授时功能的稳定性和可靠性，提高卫星系统的生存能力。