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随着社会的进步,不论是时间服务还是应用,都依赖于高精度的守时,因此也就促进了守时能力和守时技术的不断进步、创新与发展。时间基准系统是国计民生的一项基本工程,守时是时间服务的一个重要组成部分,任何一个综合实力突出的大国都拥有自己独立的时间测量与服务系统,并努力将之保持为同时代的最佳水平。国家授时中心时频基准实验室是国内拥有最多原子钟的时间实验室,是参与国际原子时TAI计算的重要单位,同时也承担着我国高精度标准时间的产生、保持与发播,是我国唯一保持有地方原子时TA(k)的单位。本文利用中国科学院国家授时中心的原子钟比对数据开展了类ALGOS和改进的ALGOS算法研究。分析了类ALGOS和改进的ALGOS算法原理及方法,开展了氢原子钟速率预报研究,实现了改进的ALGOS算法在TA(NTSC)归算中的应用。最后通过BIPM公布的数据对类ALGOS和改进的ALGOS算法计算结果做了分析比较,以此获得长期稳定的时间尺度TA(NTSC),用以评估T公报发布滞后时间(45天)的NTSC原子钟性能,检测此时间段内用于UTC(NTSC)驾驭的参考时间尺度TA’(NTSC)的性能,确保参与产生TA’(NTSC)的原子钟是最佳的钟组。论文的主要内容如下:(1)研究了原子钟比对数据预处理方法,分析不同的钟比对数据的异常情况,对异常点进行检测并修补,且对钟比对数据进行降噪平滑,并对平滑滤波结果做了相关分析比较。(2)利用Kalman模型、AR模型和二次多项式模型对氢原子钟的钟差进行预报;提出采用二次模型预报钟速,用二次项来描述钟的频率漂移,将频率漂移或老化这些趋势项减小或消除,提高了时间尺度的短期和长期稳定度。(3)详细分析讨论了国内外各种时间尺度算法,提出并实现了改进的ALGOS算法首次在国家授时中心试算,并与国家授时中心现在所采用的类ALGOS算法做了相关分析比较,针对权上限系数、短期稳定度及长期稳定度分别分析了不同原子时算法对原子时尺度的影响。初步分析表明改进的ALGOS算法计算得到的时间尺度的短期、长期稳定度均优于类ALGOS算法,大大提高了氢原子钟的权重比例,平衡了原子钟的权重分布。