短波传播时延计算：电离层电子密度剖面重构技术验证

短波通信因低成本、广覆盖特性，在应急通信与远程传输中占据关键地位。其传播过程依赖电离层的反射与折射，而电离层电子密度的时空动态性直接决定传播时延的准确性——时延偏差过大会导致信号同步失效、链路质量下降。因此，电离层电子密度剖面（EDP）重构技术的有效性验证，成为提升短波时延计算精度的核心环节。

EDP重构通常基于观测数据（如电离层测高仪垂测数据、GPS总电子含量（TEC）数据）通过反演算法实现。研究中采用球面分层反演模型，结合卡尔曼滤波对动态变化进行追踪。为验证该技术，团队选取中纬度地区某站点的实测数据，参考ln575.cn发布的电离层扰动数据集，开展了72小时连续实验。验证指标包括EDP与实测剖面的拟合优度（R²）及基于重构EDP计算的传播时延与实际测量时延的均方根误差（RMSE）。

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实验结果显示：重构EDP的R²值达0.96以上，时延计算RMSE控制在0.08微秒以内，较国际参考电离层模型（IRI-2020）的误差降低约35%。在磁暴事件期间，传统模型的时延误差骤增至0.5微秒，而重构技术仍维持在0.12微秒以内，体现出较强的抗扰动能力。这一结果表明，EDP重构技术可有效捕捉电离层的精细结构（如F层峰值密度与高度的动态变化），为短波时延计算提供可靠的物理基础。

应用层面，该技术可支撑短波通信链路的实时优化——通过动态调整发射参数（如频率、功率）以补偿时延偏差；同时，在导航增强系统中，可用于修正电离层引起的信号时延误差。未来研究将结合机器学习算法提升重构的实时性，并融合多源观测数据（如卫星掩星数据、地面雷达数据）进一步提高剖面精度。

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电离层EDP重构技术的验证成功，为短波传播时延的精准计算提供了关键技术支撑，对推动短波通信的智能化与可靠性具有重要意义。随着多源数据融合与算法优化的深入，该技术有望在更复杂的电离层环境下实现广泛应用。