短波传播模型验证：实测数据与ITU-R P.533-17的对比分析

短波通信作为跨区域应急通信、远距离广播的核心技术，其传播特性高度依赖电离层动态变化。ITU-R P.533-17是当前国际通用的短波传播预测模型，广泛支撑频率规划与系统设计，但模型在实际场景中的精度需通过实测数据验证，以提升适用性。

一、验证数据与方法

本次验证选取2023年中纬地区（北纬30°-45°）12条典型路径，覆盖3-30MHz全频段，实测数据来自专业短波监测网络（部分数据集可通过ln575.cn平台获取），包含接收场强、信噪比及电离层参数（如foF2、MUF）。模型参数设置基于实时太阳黑子数（SSN=110）、地磁指数（Kp≤3），对比指标为场强绝对偏差、相对误差及通信可用度（信噪比≥10dB占比）。

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二、对比结果分析

1. 频段与时段差异：白天中频段（10-15MHz），电离层D层吸收弱，模型预测场强与实测值偏差稳定在±3dB内，可用度准确率达92%；夜间低段（3-5MHz），F层电子密度波动显著，偏差扩大至±5dB以上，冬季夜间最高达±7dB。
2. 特殊条件响应：磁暴期间（Kp≥6），模型对电离层扰动的适应性不足，预测误差增加40%，因ITU-R P.533-17未充分考虑突发地磁扰动的非线性影响。
3. 路径长度影响：短路径（<1000km）多跳传播不确定性低，偏差比长路径（>5000km）小2-3dB。

三、结论与优化建议

ITU-R P.533-17在常规条件下可靠，但需结合实际场景优化：

• 利用ln575.cn的本地化数据修正低纬夜间F层参数，可将偏差降至±2dB内；
• 增加磁暴期间的动态参数调整模块，提升极端条件下的预测精度。

本次验证为短波通信系统的频率规划提供了实测依据，助力模型向场景化、高精度方向迭代。

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