电离层是随机时变,各向异性,非均匀、色散的复杂介质。为了保证依赖于电离层进行的短波通信质量,必须了解电离层的实时状态信息。高频返回散射探测可以实时监测与短波通信或高频天波雷达相关的天波传播信道的状态,对短波通信和天波雷达工作起了重要的辅助作用。本文研究的重点是利用数字射线追踪技术实现高频返回散射电离图仿真。首先,本文给出了射线追踪方程及其数值解法,在球形对称准抛物模型背景电离层基础上,利用数字射线追踪方法,建立了射线轨迹演示平台。该平台可实现定频或扫频射线轨迹演示,计算各射线群路径,覆盖区域等功能。然后根据雷达方程计算返回散射能量,在射线轨迹平台的基础上,建立了返回散射电离图仿真平台。本文在球形对称准抛物电离层模型基础上,分别引入了梯度模型、准余弦扰动模型、包含Es层的准抛物模型,然后利用该仿真平台,对这几种典型电离层状态的返回散射电离图进行了仿真,并与实测图进行了比较,一致性很好,证明了该仿真平台的有效性和实用性。另外,本文还讨论了各模型输入参数以及天线方向图对返回散射电离图的影响。