当电离层短波通信仅限于地面上不同点之间时，只须了解F2层最大电子密度处以下的电离层部分，一般电离层观测站所用的探测仪也只能探测这一部分；但联系到与空间进行无线电联络时，往往需要对整个电离层进行探测。除用探空火箭和星载仪器外，探测手段有两种：一是用与地面垂直探测仪同样的原理，研制成星载的顶部垂直探测仪，从星上向下对电离层的顶部进行探测；二是用大功率超短波雷达，收测由电子密度随机不均匀结构所产生的散射回波，通过理论计算求得整个电离层的有关参数。
激光大气传播
20世纪60年代初激光器问世，从此能人工产生各种频率和各种能量的相干光光源，研制出了与微波相对应的许多光元器件、激光雷达和激光通信设备。因此，激光束尤其是高能量密度的激光束在大气中和其它媒质中的传播受到重视。如激光束的能量密度足够大，当它经过大气及其它物体时将产生非线性效应以及加热和膨胀效应，乃至产生电离和其它化学作用。
