为了解决非视距(ｎｏｎ-ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ， ＮＬＯＳ)环境下超宽带(ｕｌｔｒａ-ｗｉｄｅｂａｎｄ， ＵＷＢ)室内定位精度低的问题，提出一种基于到达时间差(ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ， ＴＤＯＡ)的ＵＷＢ 室内定位算法来削减ＮＬＯＳ 误差，提高定位精度。利用卡尔曼滤波算法，初次估计移动标签节点与各锚节点间的ＴＤＯＡ 值；基于ＴＤＯＡ 差值进行ＮＬＯＳ 误差判别，依据判别结果对受ＮＬＯＳ 误差影响的测量值进行视距(ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ， ＬＯＳ)重构，并利用仅受ＬＯＳ 误差影响的历史值更新卡尔曼滤波的协方差阵；利用Ｃｈａｎ-Ｔａｙｌｏｒ 算法进行迭代计算，得到最终精确的定位结果。实验结果表明，在ＬＯＳ环境下，提出的算法能达到分米级的定位精度；在受ＮＬＯＳ 影响的环境下，该算法能有效提高定位精度，减小定位误差，具有更好的稳定性。