建设短波应急通信后备系统的若干技术问题及对策_上_
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针对国外短波通信装备与系统状况及发展趋势的分析摘要:短波通信装备之所以在远程通信领域被广泛运用,是因为其结构简单、应用便捷、组网灵活、可在复杂电磁及气候环境下稳定发挥作用等,所以,为了给国内短波装备发展提供借鉴,本文将对国外短波通信装备发展状况及趋势进行分析。
关键词:短波通信;短波通信装备;发展趋势引言:由于短波通信主要通过电离层反射实现信息传输,因此出现了信道质量不高、通信容量较低等缺点,所以在以前曾被卫星通信顶替。
不过当反卫星武器出现后,短波通信再次被世界各国所重视。
尤其以美国为首的西方国外国家,近年来越发重视短波通信系统研究,目前比较先进的、知名的有软件无线电技术、短波通信组网等,所以,本文将基于此对国外短波通信装备状况及发展趋势进行论述。
(一)短波通信概述所谓短波通信,即“通过波长在10~100m,频率在3~3030MHz的电磁波完成无线电通信”,社会上一般将短波通信称作高频无线通信,短波通信主要在中远距离的语言、图像、文字等信息通信传输领域被广泛运用。
目前,短波通信主要选择调制方式,以主载波调制来看,可划分成调幅(AM)、调频(FM),主要采用调幅单边带制。
在区分时,常规调幅制度被唤作“调幅双边带制”,因为单边带信和常规相比,在调幅通信时需要的发射功率更小、所占频带更窄、可以多路通信等,所以在短波通信线路传送语音模拟信号、数据信号等方面,主要还是选择单边带调制;反观调幅双边带制,则主要在无线电广播方面应用较为广泛。
当今国外制造的短波通信设备,不仅包含单边带工作方式,还有AM、FM等形式。
(二)软件可定义短波电台二十一世纪高技术信息化战争内,主要以多军种联合作战为核心模式,其中联合信息互动效果对联合作战产生了直接影响。
而软件无线电则可对联合作战信息互动起到保障作用,因此变成了以美军为首的国外研发重点技术。
现如今,美国期望通过对不同型号软件无线电系统的研发实现联合作战、扩大信息优势,而软件可定义短波电台则是重要的短波通信装备之一。
通信部队信息化建设存在的问题及解决措施作者:张宇来源:《中国新通信》2016年第09期【摘要】随经济科技的飞速发展,信息技术以前所未有的力度、深度及广度影响着社会发展,对世界军事来讲,将机械化用信息化取代是未来改革的一个方向。
通信部队作为我国的一个特殊兵种,在信息化作战中地位至关重要。
随信息化技术的深入,通信部队部门职能得到得到了极大拓展丰富,信息规模平台提升了部队整体攻击能力,但是信息化建设过程中还存在很多问题。
本文主要对当前通信部队信息化建设的现状及存在问题进行分析,并根据这些问题提出针对性的改进策略。
【关键词】通信部队信息化建设存在问题解决措施随经济科技的飞速发展,信息技术以前所未有的力度、深度及广度影响着社会发展,信息化的水平甚至已经成为一个国家现代化水平的衡量标志。
对世界军事来讲,将机械化用信息化取代是未来改革的一个方向,在此背景下,通信部队建设犹显重要[1]。
然而信息化建设属于充满风险的一个过程,通信部队信息化建设过程中如何确保安全问题是建设重点。
本文主要对当前通信部队信息化建设的现状及存在问题进行分析,并根据这些问题提出针对性的改进策略。
一、通信部队信息化建设的现状及存在问题随信息化建设的不断深入,我国通信部队通信内涵出现了深刻变化,通信部门职能得到了进一步的拓展及丰富,一定规模信息的基础平台得以构建,通过这个平台将信息在各个作战部队中实现了覆盖,使信息的攻击能力大幅提高[2]。
且通信部队中网络安全监测系统也已经初具规模,构建了专门安全保密的管理系统。
但是通信部队在信息化建设的过程中,很多部队系统构建只是单纯从自身单位角度考虑,在构建过程中存在很多问题,主要体现在:(1)信息联合不足部队信息化建设中,不同部队间各自为政,信息平台联合协同作战能力弱[3],不能在平台上进行互通互连,平台能力较弱,同所要达到的全新通信的战斗理念吻合度差。
(2)信息建设认知不足,应用能力差尽管信息化建设在部队从各方面都已经得以体现,但是在应用过程中,很多人员却对系统明显感到陌生,特别是计算机基础知识不足,对信息化不甚了解的战士,只能进行简单操作,但是在信息化集成的训练能力上却尤显不足。
灭火救援现场消防通信存在的问题及对策探讨摘要:消防通信保障人员在进行灭火救援时,需有效使用消防通信装备,这样,既可以提高作战指令下达的准确性,还可以将火灾及各类救援现场情况进行及时反馈,进而实现了保护人民群众生命安全与财产安全的最终目的。
如果消防通信保障人员不能正确、有效地应用消防通信装备,那么,不仅无法满足火灾救援现场的实时通信需求,还会影响灭火救援进程。
这足以说明消防通信在火灾救援中的重要性。
基于此,对灭火救援现场消防通信保障存在的问题及对策进行研究,仅供参考。
关键词:极端条件;消防应急救援;通信保障引言近年来,随着市场经济增速放缓、城市建设步伐加快,各种高层、超高层建筑拔地而起,工业行业规模也不断扩张,为区域发展注入新生活力的同时,也给消防救援工作带来诸多阻碍。
传统的消防信息通信系统已经很难满足实际需求,亟须功能更加完善、覆盖范围更广、响应速度更快的虚拟平台系统辅助优化。
1消防应急通信现状现代科学技术发展迅速,消防应急通信技术也随之得到了发展,消防应急通信技术能够增强在极端灾害中的通讯能力,并提升信息传递的效率,将灾害带来的损失降低到最低程度。
当前在消防实践中应急通信技术依然存在一些不足,通信技术网络畅通性不足,信息传递比较延时,因此正常的通信交流就会受到影响,还会延缓正常救援的进程。
此外在当前消防应急通信的常用网络中,从整体来看,消防无线通信分为三个等级,一级网为管区覆盖网,通常为集群网,此种通信网络的覆盖率达到了80%,在消防工作和日常应急通信中扮演着重要的角色;二级网为火场指挥网,通信频率通常为350MHz,通常由指挥员之间的手持台和车载台构成,以保障现场指挥部与各指挥员之间的信息畅通,尤其在极端灾害事故发生时,发挥着至关重要的作用,当与其他联动单位协同开展救援时,协同通信也能在这一网络中实现;三级网为灭火战斗网,和二级网的通信频率相差无几,主要由同一消防中队或救援小组内部人员之间的手持台构成,在极端灾害事故发生时候,能保障各消防救援人员之间、队伍内部之间保持高效的通信畅通和联络。
浅析超短波通信技术的常见干扰及处理措施1. 引言1.1 超短波通信技术简介超短波通信技术是一种基于超短波频段进行通信的技术,通常工作在300MHz至3GHz的频段范围内。
超短波通信技术具有较高的传输速率和较好的抗干扰能力,被广泛应用于无线通信系统、雷达系统、遥控系统等领域。
超短波通信技术通过无线电波传输数据信息,实现远距离的通信连接。
它在通信速率和传输距离方面具有一定的优势,能够满足不同场景下的通信需求。
在现代无线通信系统中,超短波通信技术已经成为一种重要的通信手段,为人们的日常生活和工作提供了便利。
超短波通信技术的发展离不开对干扰的处理。
在通信过程中,常常会受到各种干扰源的影响,这不仅影响了通信质量,还可能导致通信中断。
对超短波通信技术的常见干扰及处理措施进行深入分析和研究,对提高通信质量和可靠性具有重要意义。
接下来我们将对超短波通信技术中的常见干扰源、干扰类型、干扰检测方法、干扰处理措施和抗干扰技术进行详细探讨。
2. 正文2.1 常见干扰源超短波通信技术在现代通信领域中发挥着重要的作用,然而在实际应用过程中常常会受到各种干扰的影响。
了解常见的干扰源有助于我们更好地应对和处理这些干扰,保障通信质量和稳定性。
常见的干扰源包括但不限于以下几种:1. 大气干扰:大气层中的电离层扰动、电磁辐射等因素会对超短波通信信号的传输造成影响;2. 电磁干扰:电力线、电器设备、雷电等都可能产生电磁辐射干扰,影响通信信号的传输和接收;3. 人为干扰:包括无线电干扰、频谱浪费、设备故障等人为因素导致的干扰;4. 天气干扰:如风雨、大雾等恶劣天气条件下的通信干扰。
通过对常见干扰源的了解,我们可以有针对性地采取相应的干扰处理措施,提高通信系统的鲁棒性和抗干扰能力。
在接下来的内容中,我们将进一步探讨干扰类型、干扰检测方法、干扰处理措施以及抗干扰技术,帮助读者更全面地理解和掌握超短波通信技术中干扰问题的解决办法。
2.2 干扰类型干扰类型主要包括内部干扰和外部干扰两种类型。
应急通信指挥系统的应用与发展摘要:在生活中,难免会遇到由于一些不可抗力引发的突发事件,比如雪灾、地震等。
当发生这些公共突发事件时,最重要的就是能够及时处理。
救援队能够快一分钟,都会让人员伤亡和财产损失大大降低。
那么如何能够让相关的救援人员快速获取正确信息提高救援的效率,这就需要发挥应急通信系统的作用。
本篇文章从应急通信系统入手,对该系统的应用与发展进行了研究。
关键词:应急通信;指挥系统;发展应用引言:在汶川地震时,当地的各种通讯设施都遭到了严重的破坏,地面上的通信信号全部中断,这给救援人员的搜救工作带来了一定的难度。
在这种情况下,移动卫星通信对救援起到了至关重要的作用,各个部门与相关的通信运行商相互配合,共同努力,调用了卫星通信设备,实现了应急通讯,保证了救援人员的搜救工作。
因此,应该重视应急通信指挥系统的建设。
一、应急通信指挥系统所面临的挑战在一些重大的突发事故面前,应急通信指挥系统有着明显的优势。
但是目前大部分应急通信指挥系统功能更加趋向于通信的接续,对于抗震救灾等侦查工作还存在一定的不足。
因此,应急通信指挥系统的发展正在面临着挑战。
(一)从基本的通信接续向综合信息系统发展目前,大部分通信系统的功能较为单一,主要是可以接续通信,这种的通信系统适合城市中应用。
在地震等大型突发事件面前,通信系统如果只能让现场和后方保持联系是不能够满足救灾需要的。
应急指挥系统需要在两个方面有所保障,才能让救援可以高效进行。
第一,保证通信顺畅,可以让现场和后方、现场和现场间能够顺利通信[1]。
第二,系统可以提供事故现场的相关信息。
应急通信系统想能够高效的获取和传递出事故现场的情况,就需要有高科技的技术支持,比如,通过无人机侦查系统,可以从空中获取地面上的信息,然后将获取的信息传输给应急通信指挥系统,相关救援人员就可以通过信息了解灾情,然后进行有效的救援。
(二)从简单硬件设备集成向专业应用系统发展目前,大部分的应急通信指挥系统都是以卫星通信的中继连接为基础的,也有的通信指挥系统具备了基于卫星的视频、语音等功能。
浅析超短波通信技术的常见干扰及处理措施超短波通信技术是目前广泛应用于军事、民用和商业领域的一种无线通信技术。
它的频率范围在300MHz到3GHz之间,被广泛用于卫星通讯、航空通讯、海洋通讯等领域。
然而,在超短波通信过程中,常常会受到各种干扰,如下面所述,并提供相应的处理措施。
1. 天气干扰天气干扰是指由于大气成分、湿度、风速、气压等因素引起的传输介质发生改变所导致的干扰。
这种干扰通常表现为信号强度下降、调制失真、噪声增大等现象。
这种干扰的处理措施有:改进天线设计,提高天线增益和方向性;使用更高的发射功率;选择更合适的频率和极化方式。
2. 电磁干扰电磁干扰是指电子设备、电力设施、雷电等电磁场源对超短波信号产生的干扰。
这种干扰通常表现为信号被扭曲、折射、衰减等现象,严重的会使通信无法进行。
这种干扰的处理措施有:对设备进行屏蔽,提高设备抗干扰能力;避开或减少强电磁场源;选择合适的频率和功率。
3. 频率交叉干扰频率交叉干扰是指在不同频段上的信号相互干扰。
这种干扰通常表现为当两个信道接受机在相邻的频带上工作时,一个频率的信号混在另一个频率上,造成互调干扰等问题。
这种干扰的处理措施有:增加频隔、使用选择性滤波器、改善调制方法、增加不同的偏移角度。
4. 人为干扰人为干扰是指由于人类活动所导致的干扰。
例如:无意间使无线电发生多次一致性干扰。
这种干扰通常表现为误操作、加密错误、距离过远等问题。
处理措施有:加强人员培训、使用加密设备、根据特点选择合适的通讯设备。
总之,在应用超短波通信技术的过程中,干扰是 unavoidable的,合理地选择合适的处理措施是至关重要的。
62中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE习近平总书记在陕西调研时指出,陕西正处在追赶超越阶段,意味着正是发展的最佳时机,各方面需求特别是通信基础设施层面建设需求旺盛。
但陕西宽带发展在用户普及、网络速率提升、建设环境完善、业务应用深化、城乡区域协调发展、安全保障能力等方面与国家要求及兄弟省份相比仍面临着一定的差距和挑战。
2015年11月,陕西固定宽带8M 以上用户占比为56.1 %,列全国(平均63%)倒数第八。
另外,根据宽带发展联盟的统计,2015年第三季度,中国平均宽带下载速度达到7.9Mbps 每秒,上海北京最快,陕西西藏垫底,陕西排名倒数第二,陕西急需加大通信设施建设力度。
但是建设一个宽带、融合、安全、泛在的信息网络不可能一蹴而就,需要企业加大通信基础设施建设,但是陕西现阶段通信设施建设与保护却存在诸多问题,集中表现为制度缺失,导致电信建设与保护困难重重,制约着通信业的发展,通信设施建设与保护缺乏强有力的制度保证,通过实际调研分析,可以得出的结论是,出台通信设施建设与保护立法势在必行,其他省份纷纷出台地方性立法为本省份通信设施建设与保护保驾护航,落实国家“宽带中国战略”及“互联网+”行动计划等相关政策的需要,调研人员在调研分析的基础上,总结了各地在通信设施建设与保护立法方面好的经验,得出现阶段陕西通信设施建设与保护立法应重点关注的问题及建议。
陕西立法的形式、指导思想及名称1992年,陕西省政府根据《关于保护通信线路的规定》结合陕西实际,颁布了《陕西省保护通信线路规定》(以下简称《规定》)。
《规定》施行23年来,为保护全省通信线路安全、确保通信畅通运行发挥了重要作用。
随着我国社会经济和通信技术的快速发展,通信线路及设施的保护范围、管理方式及法定依据等都发生了较大变化,表现在:一是《规定》侧重于通信线路设施的保护,对通信设施建设遭遇的难题缺乏必要的制度保障;二是《规定》保护的部分通信线路、设备已过时淘汰,被新的通信设施取而代之,保护范围及内容均随之改变;三是《规定》规定了普通公民的保护义务,而对产权单位和相关政府管理部门的保护职责强调不够;四是《规定》依据的国家法律法规已有变化。
无线应用Wireless Application
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0 引言随着我国公众移动通信的普及和壮大,它的高质量全天候话音和数据通信服务已使很多专业部门和单位的专用短波通信系统被淘汰。然而2008年5月12日发生的汶川地震向人们证实了公众移动系统可能在重大灾害打击下陷入瘫痪的可能性,展现了建设应急通信后备系统的现实意义和紧迫性。与以视距无线电通信和中转网络为基础的系统相比,短波无线电通信在可靠性和通信质量方面存在缺点,但同时具备依靠简单设备实现远距离点对点通信而毋需复杂的系统支持的优点。因此,用短波无线电作为普及性的救灾应急通信后备系统,不失为一种值得考虑的方案。正如国际电信联盟的应急通信手册所讲:“总的讲来,无线电通信在灾害发生后工作得最好,它们包括短波单边带通话和莫尔斯通报,以及VHF/UHF调频通话。”发生重大突发性灾害后,常规通信系统可能破坏瘫痪。在来自灾区外的政府、军队等专业救援力量尚未到达期间,灾区内的应急无线电通信后备系统首先面临的两大任务是:第一,尽快将灾情通报有关上级行政机关,以便作出最有效的救灾决策和调度;第
二,实现各重灾点与本地幸存救援力量之间的本地联络,引导具体救援作业。这两项通信任务都只能依靠灾区原来储备的应急通信手段来实现。本文围绕其中第一项任务进行讨论。至于进一步的救援指挥通信网络和共用通信设施,则可随部队和政府专业救援队伍和救灾前线指挥部的开进而同时建立或修复。
1 中距离无线电应急通信的信道比较 重灾发生后,灾区与外界的首要通信对象首先是上级行政主管机构。这决定了通信距离大致会在数十公里到数百公里的范围内。为简化叙述,我们在下面的讨论中把大约50~200公里的距离称为“中距离”。基于自动中继的地面无线电链路被破坏时,未来理想的应急无线电通信可能是利用HAPS业务,通过悬停在高度为20~50公里的平流层飞行器上的无线电通信中继平台提供移动通信业务,可以覆盖半径约500公里的范围。然而HAPS技术尚处于研究阶段,就目前而言,中距离无线电通信可用的信道有卫星和短波两种。基于地球同步通信卫星系统、覆盖全球的非同步多星系统(例如全球星系统)的无线电联络是解决灾
建设短波应急通信后备系统的若干技术问题及对策(上)
■ 中国通信学会无线电应用与管理专业委员会秘书处办公室 陈平
摘 要分析了建设短波应急通信后备系统所需要考虑的各个技术问题,结合大量的实践经验,从技术和系统的社会结构两方面提出了克服传输越距、提高性价比的措施。
关键词:通信技术 应急通信 无线电 短波 无线应用Wireless Application
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区对外应急通信问题的好办法,但是卫星的信道租用和地面设备成本比较昂贵,从而影响普遍布局的可行性。一些非商用低轨卫星可以实现廉价的中距离通信。例如,实践证明可以用普通VHF/VHF频段FM手持对讲机和全向或指向天线通过UO-14、AO-27、FO-29等一些低轨业余卫星在1000公里范围实现较好的话音或数据通信。但通信双方必须同时处于卫星的照射区时才能联络,且可通时间很短。而可供公开使用的微型卫星的数量还很少,对于灾害下的应急通信来说,这只能作为后备手段中的后备。而短波无线电可以用信道两端的点对点无线电收发信终端设备实现单跨传输大大超越视距的通信,其设备和系统支持成本非常低,如作为中距离应急通信后备系统则比较容易普及。然而由于电波传播的本身特性,中距离短波通信并不像打电话那样容易。因此设计短波中距离应急通信系统比较谨慎的做法是,先从了解电波传播和天线等基本的信道特点、技术原理以及实际操作要求等方面入手,全面认识问题的概貌,然后用广泛的视角在尽量多的可能性中选择优化。
2 短波的地波传播为便于叙述,本文中“短波”指国际电联命名的HF高频(短波)段(3MHz~30MHz),但也包括了MF中频(中波)段中1.7MHz~3MHz的高段。短波无线电波的传播主要有三种方式:直线视距传播的“空间波”,沿地面传播的“地波”,以及射向天空方向并被大气圈电离层反射而折回地面的“天波”。其中,地波和天波的工作距离都可能大大超越视距。地波沿地球表面传播,可以克服地球曲率的阻挡,传播到较远距离。但是地波在传播途中使大地表层的带电粒子受射频电磁场作用而发生运动,粒子间的摩擦发热产生损耗,使电磁场的强度随距离而减弱,有效传播距离很有限。频率越高、传播路径地面电阻越大,而损耗越大、作用距离越近。衰
减的多少受地表层导电率和地形的具体情况影响,差别很大。海水的导电性很好,无线电发明早期的海上无线电通信多依靠地波,通信距离可以达到上千公里。海水温度、盐度、海况和信号频率的差别,衰减的差别可以达到10dB。而地波通信的距离在陆地上尤其是干燥地区,会大打折扣。笔者曾经与BA1FB等业余无线电爱好者在南疆干燥、平坦无障碍的岩基沙地上用100W发射机和底部加感的缩短型垂直接地车载天线试验,7MHz的地波通信在30公里距离内可以顺利沟通,14MHz则只能覆盖10公里左右,21MHz竟只能联通5公里左右。国际电联建议书ITU-R P.368-7在研究了长波在海水、淡水、潮湿和干燥陆地上的传播数据后,给出了不同频率地波在不同导电率和介电常数的大地上的传播曲线。图1是这个建议中的数据绘制的4MHz和10MHz地波在中等盐度海面和极干燥陆地上信号随距离的衰减曲线。可以看到,当距离为10km时,干地上的信号强度比海面的分别低45dB和53dB,而当距离为50km时差别则分别达到67dB和77dB。由此可见,在陆地上,尤其在干燥的内陆地区,长波的通信效果和海上是无法相比拟的。
图1 地波信号衰减曲线举例扩大地波通信的距离,需要选用较低的频率、较大的发射功率,还需要配用辐射效率尽量高的天线。广播电台为了用地波覆盖周围数百公里的区域,通常使用2MHz~6MHz的较低频率、数十千瓦以上的发射功率和高十余米以上的垂直接地天线塔。作为普及型的应急通信备份设备,受电源条件限制,一般发射功率无线应用Wireless Application
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都在100瓦或更小。这种通信系统很难克服严重的地面损耗。考虑到地震、风灾等恶劣条件、尤其是车载移动场合下的机械性能,天线尺寸不能很大,而地波通信使用的频率又要低,这样天线的辐射效率必然很低。可见,短波地波传输不是中距离应急通信的可选方式。
3 短波的天波传播天波传输是短波通信的特长所在。大气圈某些高度的气体分子中的电子在太阳射线能量激发下游离出来,形成F2、F1、E、D等几个“电离层”。电离层的离子浓度受太阳辐射的影响很大,不同时间、季节、年份、地球上不同地点上空的各层离子浓度会有很大差别。图2为电离层的分布高度示意图,图3为大气层的电子密度随高度的典型分布曲线。 图2 各电离层的高度 图3 大气电子密度分布当无线电波射入时,气体离子受电场力作用随射频信号运动,引起电流,成为次生发射源,产生相应的无线电波。这部分电波一部分传回地面,总的效果就像是把地面发射上去的电波反射回了地面。在天波传输中,能量损耗主要是到达电离层前后的视距传播中的空间路径损耗,以及电离层反射过程中的损失。这些损耗并不算太大,反射回远处地面的无线电信号常常还足以沟通良好的联络。有时电波可以在电离层和地面之间多次反射,构成多跳传输。图4为天波传播的几种常见模式。有时天波甚至可以从反方向绕地球多跳传输后到达接收点,形成所谓“长路径传输(long path propagation)”,如图4中的(F)所示。如果两点之间同时存在长路径和短路径,可以从接收机中清楚地听到类似回声的两个具有不同延迟的信号。图4 天波传播有不同的模式不同的电离层在天波传播中起着不同的作用。白天,F1、F2层离子浓度比较高。日落后,白天形成的一部分正负离子互相中和,离子浓度有所降低,并且F1和F2层合并为一个F区。F1、F2(或F)层的电离密度都足以较好地反射电波,它们的反射是天波通信的主要途径。依靠F2层反射的单跳通信距离可达2000~4000公里。白天在较低的高度还会形成一个浓度不太高的E层,一般只能将中波电波反射回地面。但有时局部地区还会在E层的高度出现一些较浓的电离团,称为突发E层(sporadic E,简写Es),可以反射短波电波,意外地开通联络,但效果不够稳定。
4 短波通信的越距在一定的电离层条件和一定的工作频率下,以较低仰角射向天空的电波切入电离层后,在电离层中可以行进比较长的距离,受电离层的偏转作用比较充分足以被折回地面。由于仰角低,反射形成的单跳距离也比较长。随着电波发射仰角增高,单跳距离变短,电波可以受电离层作用的距离变短。发射仰角增大到一定程度时,电波没有来得及被折回地面就已经穿透电离层而进入地球外空间。恰好刚能使电波反射回来的最大仰角叫做临界仰角,此时的单跳距离是可以实现天波通信的最小临界距离。发射仰角小于临界角的电波不能开通天波通信,对应的临界距离也叫做“越距(skip distance)”(参见图5)。在距离小于越距、但又大于地波传播距离的区域内会形成一个电波的“越距区(skip