测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)技术可以切断对探测器端的攻击,而高精度的时间同步是实验成功的关键。根据基于自由空间的MDI-QKD系统制定一种适合的时间同步方案并来实现。该方案采用三端设置独立原子钟作为时间基准进行时钟同步,原子钟在短时间内稳定性较好,长时间会出现时间累积误差。通过分别统计出两个发射端到干涉仪的时间以及干涉仪到探测器的时间,测出延时差并及时修正从而保证实验的顺利进行。本文通过对模拟数据进行测试发现能测出峰的位置,再通过高斯拟合能准确测出其延时中心点。其中粗延时模式下延时精度达到5.12ns,细延时模式下延时精度达到10ps,能很好地满足实验的要求,从而为实现MDI-QKD实验的时间同步打下坚实的基础。