Longley-Rice无线电波传输模型
Longley-Rice
Longley-Rice 模型Longley-Rice 模型也被称为不规则地面模型（ITM ），它预测了在自由空间中由地形的非规则性造成的中值传输衰落。
该模型适用于频段为20MHz~40GHz 、路径长度为1~2000km 的情况。
在Longley-Rice 模型中，利用地貌地形的路径几何学和对流层的绕射性预测中值传输衰落，采用双线地面反射模型用于模拟地平线以内的传输场强；采用Fresnel-Kirchoff 刃形模型模拟绕射损耗；用前向绕射理论对长距离对流散射进行预测；并使用Van der Pol-Bremmer 方法来预测双地平线路径的远地绕射损耗；同时也参考了ITS 不规则地形模型。
Longley-Rice 模型已有了通用的计算机程序，以计算大尺度传输损耗。
对于给定的传输路径，计算机程序通过频率、路径长度、极化方向、天线高度、表面绕射率、地面有效半径和地面导电常数等参数可以确定传输损耗的大小。
Longley-Rice 模型有两种模式。
当地形路径数据很详细时，特定路径参数就很容易被确定。
这种预测方式为“点到点预测”。
如果地形地貌数据不够准确，可以利用Longley-Rice 模型估计特定参数的值。
这样的预测方式为“区域预测”。
Longley-Rice 模型给出了超过自由空间的传输损耗fs L 的用户自定义公式（fs L 是沿路径的链路距离的函数）。
本模型的输出即为超过自由空间的传输损耗参考中值。
12()log ref el A d A k d k d=++ m i n Ls d d d <<()ref ed d A d A m d =+ L s x d d d << ()ref es d A d A m d=+ x d d >式中，m in Ls d d d <<为视距传播距离，Ls x d d d <<为衍射传播距离，x d d >为散射传播距离。
无线电传输模型简介
无线电传输模型简介无线电传输模型简介翻译&整理：Lyra参考资料：《爱立信：无线电波传输指南》无线电波在空间的传输受限于作用距离之外，很大程度上还取决于传输环境。
研究显示，不同的传输环境（如：城区、郊区、农村等），无线电波的传输效果不尽相同。
下面简要描述常用的无线电传输信道模型。
1) 自由空间传输模型该模型假设发射天线和接收天线相隔很远，且周围没有其他物体，则传输损耗为：4[]20log bf d L dB πλ??=? ???，(m)(m)d λ距离，单位、波长，单位上式可以改写为：32.420log 20log bf L d f =++，[],[]d km f MHz2) 平坦大地传输模型考虑地面绝对平坦，且b m h h d λ<<，20log 4b bf b m d L L h h λπ??=+，其中(m)(m)b m h h 基站天线高度，、移动站天线高度，该模型适于简单估计传输路径中无阻隔，且距离不大的传输损耗。
3) 双斜线模型图 1双斜线模型实际测量显示，信号强度与距离(对数)有上图所示关系：在靠近基站附近，斜率接近自由空间衰减模型，20dB/十倍距离；从某个距离brk d 开始，斜率开始接近平坦大地衰减模型，40dB/十倍距离。
brk d =其中,b m b m h h h h ∑=-?=- 4) Egli 模型信号衰减程度和信号频率相关，在考虑“地形因子”的情况下，衰减为：()40log 20log 20log 40b b m f L d h h ??=-+，[]f MHz该模型适用于40MHz 以上的情况，且模型精度较低，仅在没有更多地形信息可利用的情况下可使用该模型。
5) Okumura-Hata 模型上述模型都只是简单的模型，只能用于链路损耗的粗测。
实际经验告诉我们：● 路径损耗随着距离和频率升高而增加；● 路径损耗随着基站天线和移动站天线升高而降低；● 路径损耗受小区类型、衍射、天气、一年中的时间、障碍物类型等影响。
海面电波传播损耗模型研究与仿真
蠢的海上编陵场强预溺蘩ｊ用Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ模登更
合适，Ｌｏｎｇｌｅｙ—Ｒｉｃｅ模型考虑了更多的与地形有荧
的因素，包括海面折射率、海霹导电率、介电常数以
及海浪潮灞度等，逐考虑了不同的气候类型和天线
的位置标准等。下面通过对两种模型的仿真分析，
并利用文献提供的特定环境下的实测数据与两种模
型的仿真结果对援：，得出在辩海上编队接收信号场
些参数对待输寝减酶影响。
通信距离／ｋｉｎ
圈ｌ Ｏｋｕｍｕｒａ－Ｈａｔａ预测模型傍囊结果
１．２ Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ模型衰落预测仿真分析 Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ模型以传播理论为依据，阕时结
合了数千缰实溯数据，送此称其为半经验预测模型。 该模型预测损耗值的计算基于不同传播范围［３］：（１） 在襁距内，以发射传援搬铡为主，熙双线模型计算； （２）在超视距，以衍射传播机制为主，但对予不规爱｛ｊ 地形，有两种理论用于计算衍射损耗，它们分别适用 予毒努球形僵光滑翡地面翻ｊ≥常不规则的地谣，用刀 刃横型计算，超视距衍射损耗计算结果是以上两种 理论计算结果的加权（３）对于更远距离（大大超出地 乎线），以裁囊教射传援撬麓为主。Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ摸
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｈｕｎａｎ ４１００７３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｖｙ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈｉｐ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ，ａ ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔｅ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｒａｄｉｏ ｗａｖｅ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ａ— ｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｅａ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｋｕｍｕｒａ—Ｈａｔａ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｌｏｎｇｌｅｙ－Ｒｉｃｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａ— ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒａｄｉｏ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；Ｌｏｎｇｌｅｙ—Ｒｉｃｅ ｍｏｄｅｌ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
无线电波传播模型与覆盖预测
无线电波传播模型与覆盖预测河北全通通信有限责任公司工程部网络服务组二0 0二年四月二十日第一节无线传播理论1.1 无线传播基本原理在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。
它是进行系统工程设计与研究频谱有效利用、电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的基本理论。
众所周知，无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直达波或自由空间波、地波或表面波、对流层反射波、电离层波。
如图1-1所示。
就电波传播而言，发射机同接收机间最简单的方式是自由空间传播。
自由空间指该区域是各向同性（沿各个轴特性一样）且同类（均匀结构）。
自由空间波的其他名字有直达波或视距波。
如图1-1（a），直达波沿直线传播，所以可用于卫星和外部空间通信。
另外，这个定义也可用于陆上视距传播（两个微波塔之间），见图1-1（b）。
第二种方式是地波或表面波。
地波传播可看作是三种情况的综合，即直达波、反射波和表面波。
表面波沿地球表面传播。
从发射天线发出的一些能量直接到达接收机；有些能量经从地球表面反射后到达接收机；有些通过表面波到达接收机。
表面波在地表面上传播，由于地面不是理想的，有些能量被地面吸收。
当能量进入地面，它建立地面电流。
这三种的表面波见图1-1（c）。
第三种方式即对流层反射波产生于对流层，对流层是异类介质，由于天气情况而随时间变化。
它的反射系数随高度增加而减少。
这种缓慢变化的反射系数使电波弯曲。
如图1-1（d）所示。
对流层方式应用于波长小于10米（即频率大于30MHz）的无线通信中。
第四种方式是经电离层反射传播。
当电波波长小于1米（频率大于300MHz）时，电离层是反射体。
从电离层反射的电波可能有一个或多个跳跃，见图1-1（e）。
这种传播用于长距离通信。
除了反射，由于折射率的不均匀，电离层可产生电波散射。
无线电波传播原理及主要传播模型
无线电波传播原理1无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.1 电磁场与电磁波基础1820年奥斯特电磁1831年法拉第磁电产生产生变化的电场磁场变化的磁场电场激发?电磁场理论麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出了著名的电磁场理论（经典电磁场理论），指出变化电场和变化磁场形成了统一的电磁场，预言电磁场能以波动的形式在空间传播，称为电磁波；并得到电磁波在真空中传播的速度等于光速，从而断定光在本质上就是一种电磁波。
后来，赫兹用振荡电路产生了电磁波，使麦克斯韦的学说得到了实验证明，为电学和光学奠定了统一的基础。
因此，麦克斯韦的经典电磁场理论是人类对电磁规律的历史性总结，是19世纪物理学发展的最辉煌成就，是物理学发展史上一个重要的里程碑。
电磁波的诞生赫兹----德国物理学家赫兹对人类伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在，发现了光电效应。
1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。
开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹用各种实验，证明了不仅电磁波的性质和光波相同，而且传播速度也相同，并可发生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，即电磁波服从一般波动所具有的一切规律。
如果空间的电场或磁场变化是周期性的，我们用周期和频率来描述变化快慢。
电磁场变化过程中产生的电磁波的频率等于电磁场的变化频率；电磁波在传播中从一种介质进入另一种介质时，其频率不会发生改变，但其传播速度会发生改变。
电磁波的应用从1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在，1895年俄国科学家波波夫发明了第一个无线电报系统。
1914年语音通信成为可能。
1920年商业无线电广播开始使用。
20世纪30年代发明了雷达。
40年代雷达和通讯得到飞速发展，自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛发展。
如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。
无线电通信的起源1897 年：马可尼完成无线通信试验——电报发收两端距离为18 海里试验是在固定站与一艘拖船之间进行的20 世纪初：两次世界大战导致无线通信蓬勃发展步话机、对讲机等1941 年美陆军就开始装备步话机短波波段，电子管电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按传输方式电磁波分类-按波长电磁波分类-按波长各波段电磁波特点长波通信：沿地面传播，衰减小、穿透能力强 中波通信：地波传播及夜晚电离层反射传播 短波通信：天波传播，适合远距离传输超短波通信：直线传播，视距通信，广播电视、移动通信微波通信：工作频带宽，长距离接力通信第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析传播途径①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波①建筑物反射波②绕射波③直射波④地面反射波第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析1.3 无线传播环境•问题：移动通信比较固定通信有那些特殊性呢?•多径无线传播无线路径是一个很复杂的传播媒介•手机发射功率有限手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小•频率资源有限带宽一定信道编码等占用额外频率资源频率需要被重复利用==> 产生同频干扰•用户行为的不确定性第1讲无线电波传播原理• 1.1 电磁场与电磁波基础• 1.2 无线电波传播原理• 1.3 无线传播环境• 1.4 无线信道分析无线信道分析在移动通信研究中的意义无线通信系统的信道十分复杂：9地理环境的复杂性和多样性9用户移动的随机性9多径传播无线信道是制约移动通信质量的主要因素无线信道是研究各种技术的主要推动力量无线信道的建模对于整个移动通信系统仿真的正确性和可靠性有着举足轻重的意义1.4 无线信道分析•无线信道中的损耗一般分为三个层次：—大尺度（又称路径损耗）【path loss】—中等尺度（阴影衰落、慢衰落）【shadowing】—小尺度衰落（快衰落）【fast fading】无线信道分析场强平均值随距离增加而衰减（路径损耗，大尺度衰落）•电磁波在空间传播的损耗场强中值呈慢速变化（慢衰落，阴影衰落，中等尺度衰落）•由地形地貌导致场强瞬时值呈快速变化（快衰落，小尺度衰落）•多径效应——由移动体周围的局部散射体引起的多径传播，表现为快衰落•多普勒效应——由移动体的运动引起，多径条件下引起频谱展宽三种衰落区别•大尺度衰落主要是路径损耗，可用自由空间传播模型来近似；其特点是：慢变，信道在很长时间内可以认为是恒定的，而且衰落的幅度很小。
无线电波传播模型的应用与分析
无线电波传播模型的应用与分析在现代通信领域，无线电波传播模型扮演着至关重要的角色。
它们是我们理解和预测无线电信号在不同环境中传播特性的有力工具，对于无线通信系统的规划、设计、优化以及性能评估都具有不可或缺的意义。
无线电波传播模型的种类繁多，每种模型都有其适用的场景和局限性。
常见的传播模型包括自由空间传播模型、OkumuraHata 模型、COST 231-Hata 模型、射线跟踪模型等。
自由空间传播模型是最简单也是最基础的模型。
它假设信号在无障碍物的理想自由空间中传播，不考虑地形、建筑物等因素的影响。
这个模型适用于卫星通信等长距离、空旷环境下的粗略估计。
但在实际的城市、山区等复杂环境中，其预测结果往往与实际情况相差较大。
OkumuraHata 模型则是一种基于大量实测数据建立起来的经验模型，适用于频率在 150 MHz 到 1500 MHz 之间的城区环境。
它考虑了基站天线高度、移动台天线高度以及通信距离等因素对信号衰减的影响。
然而，对于一些特殊的地形地貌，如山区、水域等，该模型的准确性可能会有所下降。
COST 231-Hata 模型是在 OkumuraHata 模型的基础上发展而来，对频率范围进行了扩展，适用于 1500 MHz 到 2000 MHz 的频段。
它在城市环境中的预测效果相对较好，但在农村和郊区等场景的应用中仍存在一定的局限性。
射线跟踪模型是一种基于几何光学和电磁理论的确定性模型。
它通过追踪无线电波从发射源到接收点的传播路径，考虑了反射、折射、绕射等多种传播机制。
这种模型能够提供非常精确的预测结果，但计算复杂度较高，通常需要大量的计算资源和时间。
无线电波传播模型在无线通信系统的规划和设计中发挥着重要作用。
在网络规划阶段，工程师们可以利用传播模型来估算基站的覆盖范围、信号强度以及容量，从而确定基站的位置、数量和发射功率等关键参数。
例如，在城市中心区域，由于建筑物密集，信号衰减较大，需要增加基站密度以保证良好的覆盖；而在郊区或农村地区，由于地形开阔，信号传播条件较好，可以适当减少基站数量，降低建设成本。
小尺度衰落与多径效应
fc 300MHz fc 300MHz
郊区与农村的路径损耗
郊区路径损耗 L50 (dB) L50 (urban) 2 log fc / 282 5.4
农村路径损耗
L50(dB) L50(urban) 4.78log fc2 18.33log fc 40.94
Hata模型的PCS扩展
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卫星中继信道
是无线电接力信道的一种特殊形式，由通信卫星、 地球站、上行线路及下行线路组成。
主要特点：
卫星与地球站之间的电波传播路径大部分在大气 层以外的空间，其传播损耗可近似按自由空间作 估算。
传播距离远，损耗较大，时延较大。
地球站至卫星的仰角较大，不易受地面反射的影 响，缓解了多径效应引起的快衰落。地球站附近 的高大建筑物造成的阴影效应仍会引起慢衰落。
常用传播模型
Longley-Rice Model Durkin’s Model Okumura Model Hata Model PCS extension to Hata Model Walfisch and Bertoni Model Wideband PCS Microcell Model
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建筑物的穿透损耗
影响因素：
建筑物高度 工作频率 基站天线高度
结论：
f↑→损耗↓ 层高的影响：
Walker测试:1～15层：每层减少1.9dB，15层以上递增； Tutkmani测试1～9层：每层减少2dB，9层以上递增；
其它影响因素：有无窗口（差6dB）、窗体占墙面 的百分比、窗体材料等。
频率选择性衰落，Frequency selective fading 时间选择性衰落，Time selective fading 空间选择性衰落，Space selective fading
400M传播特性及衰落
400MHz频段无线电传播特性及衰落UHF(30MHz< f< 3000MHz) 该频带内，安排有大量固定和移动业务。
该频段除了低端之外，通常不是通过有规则的电离层来进行电波传播的。
气候只对超折射和传导有影响，这是由大气折射指数中正常梯度的变化引起的。
除了自由空间传播外，对流层散射和绕射也是很重要的。
我们可以按照下述各种特定传播环境的传播模型来估算电波的传播损耗。
（1）自由空间传播模型通常把电磁波在真空中的传播称之为“自由空间传播”。
在某些环境中，假定有用信号只是由于在自由空间所产生的传播损耗。
也就是说，把大气看成为近似真空的均匀介质，电磁波沿直线传播，不发生反射、折射、绕射和散射等现象，这时在大气中的传播就等效于自由空间传播，它只与频率f和距离d有关。
（2）平坦大地的绕射模型适合大于视距的传播范围，对有用信号的预测需要考虑地球的曲率。
（3）粗糙大地上的传播模型适合于世界特定地区和特别粗糙大地上的传播。
（4）OKUMURA－HATA模型以距离和发射机天线的高度为依据。
校正这个损耗须要以建筑物在接收位置附近的百分率、路径类型（陆地、海洋、混合）和大地不规则度为依据，主要用于大城市和郊区环境的传播损耗和场强预测。
（5）LONGLEY－RICE(ITS)模型可用来估算地波和对流层散射的传播衰减。
这个模型是统计模型，也就是预测中值场强和估计信号随时间与空间的变化。
另外，还必须考虑到其他有可能造成干扰的传播机理，包括电离层传播机理，有可能随季节和昼夜时间变化；通过偶尔发生的E层，有可能允许在约70MHz频率上进行长距离传播。
此外还有超折射和大气波导等。
400MHz频段的电波属于微波波段，该波段是指频率为300-3000MHz(波长为0.1-1m)的电波，称为特高频(UHF)。
一般来说微波(UHF)频率电波的传播，电波穿透电离层不再返回地面，地波在地面上传播时，由于波长比较短，地面上与使用波长可比拟的物体多，绕射困难，形成阻隔，造成地波衰减严重，因此主要依靠空间直射波传播，也称为视距传播。
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目录目录 (i)第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2模型分类及参数 (1)1.3 Longley-Rice模型传输损耗 (2)1.4 Longley-Rice模型的适用范围 (3)第二章传播模型分析及建模 (5)2.1传播模型的分析与选择 (5)2.2 Longley-Rice模型建模 (8)2.2.1衍射传播损耗 (9)2.2.2视距(LOS)传播损耗 (10)2.2.3向散射传播损耗 (10)2.3仿真分析 (10)2.3.2 SRTM高程数据的抽取过程 (11)2.3.3 接收机高度描述 (12)2.3.4结果 (13)第三章Longley-rice等效模型的建立 (15)3.1 longley-rice 的现状和不足 (15)3.2 Longley-Rice模型的改进 (15)第四章利用longley-rice 模型设计的可视化电磁环境 (17)4.1 电磁环境可视化 (17)4.2三维电磁环境体数据生成 (18)4.2.1不规则地形剖面提取 (18)4.2.3电磁环境体数据计算 (19)4.3在三维数字地球上体绘制电磁环境 (20)4.3.1硬件加速的直接体绘制 (20)4.3.2电磁环境体数据包围盒 (20)4.3.3体数据纹理坐标转换 (21)第五章用Longley-Rice大气折射修正方法的改进 (25)5.1对Okumura-Hata和Longley-Rice的比较 (25)5.2 Longley-Rice模型中对大气折射误差的修正 (25)5.3大气折射修正方法的改进 (26)第六章展望 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1研究背景Longley-Rice无线电波传输模型[1]是由Longley和Riee提出的无线电波传输模型，该模型为统计模型，它是以无线电波传播理论为依据，并结合了许多实际环境下的测量数据，所以该模型被称为半经验预测模型。
正是因为该模型是以无线电波传播理论为依据，有加上了大量的实际测量数据，因此该模型得到了广泛的应用。
该模型被称为不规则地面模型，可以用该模型预测自由空间中由地形非规则性所造成的中值传输衰落。
1.2模型分类及参数Longley-rice模型有:2种模式。
当地形路径易据很详细时，特定路径参数就很容易被确定。
这不预测方式为“点到点预测”。
如果地形数据不够训确，可以利用Longley-Rice 模型估计特定参数的值这种预测方式为“区域预测”。
Longley-rice模型有4种变化模式，分别为单信号模式、单天线模式、移动模式和广播模式。
在longley-rice模型的早期程序中，所有点对点预测的计算都是基于单天线模式，这里天线的位置是不变的。
后来，由于对计算精度需求的提高，人们才引入其他模式。
在各种变化模式中，变化的主要是时间、位置和情景3个参量，或者说是一个三维变量。
目前，Longley-Rice无线电波模型已有相关的计算机仿真程序，可以用来对无线电波传输的损耗进行计算。
当无线电波传输路径已知时，计算机的仿真程序可以通过无线电波传播路径的长度、极化方向、无线电波频率、地面有效半径、收发天线高度、地面导电常数以及表面绕射率等参数确定无线电波传输损耗的大小。
Longley-Rice预测模型主要有以下参数:①天线极化方式:可以采用水平极化或者垂直极化。
Longley-Rice模型中假设发射天线和接受天线具有相同的极化方式;②折射率:空气的折射率决定了无线电波的“弯曲”程度。
在一般的模型中，空气折射率用地面有效曲率来代替，通常取1.333。
③介电常数:地面的相对介电常数和电导率1.3 Longley-Rice 模型传输损耗根据无线电波的传播范围的不同，Longley-Rice 模型的传输损耗可大致分为三种情况，它们分别为:(1)视距传播损耗(2)绕射传播损耗(3)散射传播损耗。
当无线电波传播于视距范围内时，无线电波传播方式主要以反射传播为主。
通过对地貌地形的路径及对流层的绕射特点进行分析，预测出无线电波传输中值传输衰落，将双线地面反射模型用来模拟地平线以内的传输场强。
视距传播模型的适用范围为:LS d d d ≤≤min 。
(2)绕射传播损耗当无线电波传播于超视距范围内时，无线电波传播方式主要以绕射传播为主。
但是，当无线电波的传播环境为不规则的地形时，会有两种理论用于计算绕射损耗。
其中一种适用于预测非球形但光滑的地面上无线电波的传播，而另外一种则适用于非常不规则的地面上无线电波的传播。
采用Fresnel-Kirchoff 刃形模型来预测无线电波传播的绕射损耗，其计算结果是上述两种理论结果的加权和。
适用范围:x Ls d d d ≤≤为绕射传播距离，单位为km 。
(3)散射传播损耗当无线电波的传输距离为大大超出地平线的远距离无线电波的传输时，无线电波传播方式主要以散射传播为主，预测理论以绕射理论为主。
适用范围:d d x ≤为散射传播距离，单位为km 。
综上所述，Longley-Rice 模型传输损耗b L 为:f r e e r e f b L L L += (3-15)其中:f d L free lg 20lg 2045.32++= （3-16)⎪⎩⎪⎨⎧≤+≤≤+≤≤++=d d d m L d d d m L d d d d k d k L L x s bes x Ls d bed Ls be ref,,),lg ,0max(min 21 (3-17)式中:d 为传播距离，单位为km;f 为无线电波频率，单位为MHz; Ls d 为光滑地面距离;x d 表示此处的绕射损耗和散射损耗相等;be L 、bed L 、bes L 分别表示自由空间下视距、绕射和散射时的传播损耗值;1k 和2k 为传播损耗系数;d m 和s m 分别为绕射和散射损耗系数。
LS d d d ≤≤min 为视距传播距离，x Ls d d d ≤≤为绕射传播距离，d d x ≤为散射传播距离。
1.4 Longley-Rice 模型的适用范围Longley-Rice 模型中的实测数据大多数取自10--1 000 MHz 的频率范围，其中20--100 MHz 的数据涉及5--50km 的距离和1--9 m 的收、发信天线高度;较高频段的数据涉及5--1 000 km 的距离，10--1500 m 的发射天线高度和3--9m 的接收天线高度。
数据来源于世界各地，但主要是美国，多数为移动记录结果。
[2]Longley-Rice 模型给出了参考衰减值的计算公式及不同环境下相关修正因子的详细说明，公式中所使用的参数包括:不规则地形参数、频率、收发信机天线高度和表面折射率等[3]。
同时还引入了反映介质特性的2个参数:介电常数和导电率。
以传播理论为依据，加上极其丰富的实测数据，使得Longley-Rice 模型使用范围得到了拓展，其适用范围如下:1)频率f : 20--40000MHz;2) 收、发信机天线高度:0.5--3000m;3)覆盖半径:1--2000km;[4]4)表面折射率:250--400Ns。
表1.1地面的相对介电常数和导电率表1.2气候类型和相应地表折射率在Longley-Rice模型中，温带大陆性气候为温地区大片陆地上的典型气候，其典型特征为显著}f气温变化和四季交替。
在中纬度沿海地区，强大旷海风为大陆带来了湿润的空气，因此这里主要是温带海洋性气候[5]。
英国、美国西海岸和欧洲部分地区就是这种气候的典型代表。
对于小于100 km的播路径而言，温带大陆性气候和温带海洋性气候造成的差别微乎其微。
但是对于更长的路径而言[6]，带海洋性气候带来了更多的折射，使得在约10%时间内其场强大于温带大陆性气候。
第二章 传播模型分析及建模2.1传播模型的分析与选择飞行器从起飞到飞临目标上空，一般情况下可能会途经平原、丘陵、高山、河流甚至是海洋等不规则地形，对通信信道损耗的预测需要考虑不同的天然地形环境的影响。
同时还要考虑树木、建筑物和其他遮挡物等人为因素的影响。
电波传播预测模型大体可分为两类:一类是基于电磁波传播理论[7]，根据具体的适用环境，确定电磁环境的边界条件，求解麦克斯韦电磁波方程式，进而确定出电磁波的传播路径和传播场强值，该类模型通常适用于计算近区场电磁传播，而对远区场而言边界条件难以确定，需要考虑的因素增多，计算相当复杂;另一类是利用数理统计方法，通过将大量数据筛选后进行统计分析，并结合部分电磁理论来确定对电磁波传播损耗影响较大的因素，再利用数据拟合等方法得到电磁波的传播预测模型，属半经验模型，对远区场的电磁波预测大都使用该类模型。
通过长期的测试、研究，人们总结归纳了多种适用于远距离的电波传播预测模型，如Okumur Hata 模型、Egli 模型和Longley-Rice 模型等。
Okumura 模型以准平坦地形大城市区的中值场强或路径损耗作为参考，在工程实际中多用于市区、郊区和开阔地等地形起伏不大的地区[8]。
对于起伏较大的不规则地形，如丘陵地形、水陆混合地形和孤立山峰，其传播损耗应在准平坦地形的中值传播损耗的基础上，加上适当的修正因子进行校正。
Okumura 模型以曲线图的形式给出，不便于快速的仿真，而Okumura-Hata 模型是Hata 在Okumura 曲线图的基础上，通过曲线拟合所作的经验公式:'))(lg lg 55.69.44()(lg 82.13lg 16.2655.69Loss d h h A h f L t r t +-+--+=γ （2—1） 式中:f 为电波频率，单位MHz; d 为通信距离，单位km;t h 、r h 为收发天线高度，单位m;'Loss 为地形修正因子，)(r h A 是移动天线有效高度修正因子，单位dB;γ为距离修正因子[9]。
Egli模型是通过在VHF频段和UHF频段对不规则地形上得到的大量实测数据综合分析的基础上提出的一种经验模型，以地形起伏和障碍物高度不超过15 m为准，对于地形起伏和障碍物超过15 m的，运用修正因子加以修正。
该模型仅适用于视距范围内。
Longley-Rice模型被称为不规则地形模型，以电波传播理论为依据，结合丰富的实测数据，用以预测在自由空间中由地形的非规则性造成的中值传播损耗。
该模型具有两种预测模式。
当能够获取详细的地形剖而数据时[10]，可以采用点对点模式，如果没有地形数据，预测模型需要估算与路径相关的参数，需采用区域模式。
表2.1 不同传播预测模型的适用范围表2.1描述了以上三种模型的具体适用范围。
从表中可以看出:Egli模型的适用频率范围较窄，距离范围仅为视距，Egli模型不适用于地形高度起伏太大的山区，而Okumura-Hata模型和Longley-Rice模型均可用于飞行器通信仿真系统。