式中，x1為發(fā)射端的地理緯度；y1為發(fā)射端的地理經(jīng)度；x2為接收端的地理緯度；y2為接收端的地理經(jīng)度。北緯緯度取正值，南緯緯度取負(fù)值，(y1-y2)為收發(fā)兩點(diǎn)間的經(jīng)度間隔。
(2)求射線仰角△
由圖1可得：

式中，h是電離層高度，其值可由經(jīng)驗(yàn)值獲得。
2．2 電離層吸收損耗
電離層吸收損耗La分為偏移吸收和非偏移吸收，前者指反射區(qū)的吸收，后者指電離層D、E區(qū)域的吸收。一般偏移吸收損耗極小(≤1 dB)，可以忽略。工程中常用以下半經(jīng)驗(yàn)公式:

式中(以h=100 km為例，下同)，θ0是100 km高度處的電波入射角,fH是100 km高度處的平均值，單位為MHz，n是跳數(shù)，Ii是吸收系數(shù)。Ii的計(jì)算公式為：

式中，R12為12個(gè)月太陽(yáng)黑子的流動(dòng)平均值，xi為穿透吸收區(qū)的太陽(yáng)天頂角平均值。
仿真中采用數(shù)學(xué)計(jì)算和選取典型值的方法模擬。
(1)求電波入射角θ0將h=100 km代人式(6)。
(2)求磁旋頻率fH我國(guó)經(jīng)緯度大致范圍為北緯：22°~55°，東經(jīng)75°~135°，查100 km處磁旋頻率的世界地圖可得FH的取值范圍為1．2～1．5 MHz。為計(jì)算簡(jiǎn)便，定義如下：若反射點(diǎn)的緯度位于北緯22°～35°，fH=1．3 MHz；北緯35°～45°，fH=1．4 MHz；北緯45°～55°，fH=1．5 MHz。
(3)求12個(gè)月太陽(yáng)黑子的流動(dòng)平均值R12 該值無(wú)法計(jì)算，可查表求得。
(4)求太陽(yáng)天頂角xi某地某時(shí)刻的太陽(yáng)天頂角是指太陽(yáng)射線(光線)直射到地球經(jīng)緯度上，再繼續(xù)延伸到地心，此延伸線(即太陽(yáng)直射線)與電臺(tái)所在地理經(jīng)緯度到地心的直線之間的夾角。某地的太陽(yáng)天頂角的大小和該地的地理位置、季節(jié)、時(shí)間有關(guān)。
仿真可按下列步驟進(jìn)行：
(1)確定太陽(yáng)直射線在地球上的經(jīng)度太陽(yáng)直射線1天(24 h)經(jīng)過(guò)經(jīng)度線360°，每小時(shí)經(jīng)過(guò)15°，每分鐘經(jīng)過(guò)0．25°，每秒鐘經(jīng)過(guò)0．004 166 667°。太陽(yáng)直射線投射到東經(jīng)120°經(jīng)度面時(shí)是我國(guó)中午12時(shí)0分0秒，計(jì)算120°E以西時(shí)間由12時(shí)減，計(jì)算120°E以東時(shí)間由12時(shí)加；計(jì)算 120°E以西的經(jīng)度由120°E減，計(jì)算120°E以東的經(jīng)度由120°E加。如12時(shí)30分，太陽(yáng)直射位置在：120°-30x0．25°=112． 5°E
(2)確定太陽(yáng)直射線在地球上的緯度太陽(yáng)直射線經(jīng)過(guò)的地球緯度線以1年為周期：由南緯23．5°到北緯23．5°，再回到南緯23．5°。春分和秋分這兩天，太陽(yáng)直射赤道，緯度為0°。夏至和冬至?xí)r太陽(yáng)分別直射在北回歸線23．5°N和南回歸線23．5°S。太陽(yáng)直射線經(jīng)歷緯度范同為0°～23．5°。太陽(yáng)直射線每天經(jīng)過(guò)的緯度是：23．5／91．25(1個(gè)季度的天數(shù))=0．257 534 247°；每小時(shí)經(jīng)過(guò)的緯度是：23．5／(91．25x24)=0．01O 730 594°；每分鐘經(jīng)過(guò)的緯度是：23．5／(91．25x24x60)=0．000 178 843°；每秒鐘經(jīng)過(guò)的緯度是：23．5／(91．25x24x60x60)=0．000 002 981°。例如，如果是第2個(gè)季度，計(jì)算某天某時(shí)某分鐘的太陽(yáng)直射線所在的緯度，要首先計(jì)算這一天到春分的天數(shù)。假設(shè)某年春分為4月3日。計(jì)算4月23日 12時(shí)30分太陽(yáng)直射線所在的緯度：

{[20(天)x24(時(shí))+12(時(shí))]x60(分)+30(分)}x0．000 178 843=5．284 810 65°N
根據(jù)上述計(jì)算，可得出4月23日12時(shí)30分太陽(yáng)直射線所在的經(jīng)緯度是(112．5°E，5．284．810 65°N)。
(3)確定太陽(yáng)頂角由式(5)計(jì)算出太陽(yáng)直射位置與電臺(tái)所在位置的地球中心夾角即是所求的太陽(yáng)頂角。
2．3 多跳地面反射損耗
在天波多跳傳播模式中，傳播損耗不僅要考慮電波二次進(jìn)入電離層，還要考慮地面反射的損耗(LR)?？紤]圓極化波，地面反射損耗計(jì)算式如下；

式中，RV和RH分別為垂直極化和水平極化的反射系數(shù)。RV和RH的表示式分別為：

式中，εr是復(fù)介電常數(shù)，σ是地表面導(dǎo)電率，λ是工作波長(zhǎng)。
仿真時(shí)，只考慮陸地(εr=4和σ=10-3 S／m)和海面(εr=80和σ=5 S／m)。若為多跳傳播，應(yīng)將求得的數(shù)值乘以(n-1)，即多次地面反射損耗的總和值。