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在短波通信中，电离层的不稳定性给通信系统带来很多消极的影响。本文为了更加实际的描述短波在电离层中的传播，构建了基于三维射线追踪算法的短波电离层传播路径参数预测模型，在对国际参考电离层模型（IRI）的基础上，引入准抛物段模型（QPS）对IRI中的电子浓度分布模型进行了修正，并给出数值验证，以便更好地适用于中国地区。在求解射线追踪方程时，本文采用了数值法来求解射线方程，即以龙格库塔法为基础的三维数字式射线追踪法，并通过Appleton-Hartree公式以及国际地磁场参考（IGRF）模型引入了地磁场对射线传播的影响。在射线追踪算法得到的数据的基础上，进一步对短波电离层传播路径参数进行了预测，其中包括最大可用频率（MUF）、群时延分布、群路径时间相关性以及空间相关性等，并利用OpenGL技术，在引入地理信息的条件下，编程实现了射线轨迹在地球等比模型上的三维显示。最后，本文对实测数据进行了处理和分析，为后续的实验设计提供了指导。