郝立元

（兰州文理学院传媒工程学院，甘肃兰州，730000）

0 引言

无人机（Unmanned Aerial Vehicle， UAV）具有部署灵活，成本低，适应性强等特点，使之广泛的应用在环境恶劣工作场所中，从而有效避免人员伤亡,无人机由于高度的灵活性使之成为中继通信的理想选择[1]。虽然无人机在无线中继通信方面有诸多优势，但是其缺点也非常明显，其中最显著的缺点在于无人机重量轻，功率有限导致作为无线中继续航时间受限，因此优化无人机的飞行轨迹以及资源分配对于提高基于无人机的中继通信系统具有重要意义。

1 无人机中继通信系统模型

UAV中继通信系统的结构如图1所示，其主要包括两个端节点（源节点s和目的节点d）以及M个UAV中继节点，s向d发送数据需要经过M个中继节点中的一部分,m个UAV节点。

图1 UAV中继通信系统结构图

假设假设源节点和目的节点的水平高度为0，则源节点s的水平坐标为目的节点d的水平坐标为同时假设所有UAV的飞行高度为H，同时采用GPS或者北斗系统获取其水平坐标，因此在某个时刻UAVi的位置坐标可以表示为其中0＜t＜T，T表示无人机的预设飞行时间，因此多UAV在空中飞行时需要满足：

其中dmin表示UAV之间最小安全飞行距离。

实际情况中，UAV与地面节点，UAV之间的通信都可以看做为视距链路模型[2]，因此在第n个时刻s节点到第一个UAV的信道功率满足自由空间路径损耗模型[3]，表示为：

其中0β表示单位参考距离时的无线信道功率增益，同时相邻两个UAV之间的损耗模型为：

最后一个UAV与目的节点d之间的发射功率为：