文章摘要:无人机(unmanned aerial vehicles， UAV)在空间内不规则分布和移动给系统设计带来巨大挑战，为了对UAV服务下的热点场景进行更加真实可靠的分析，基于随机几何和移动ad hoc网络(mobile ad hoc network， MANET)理论，构建了一种三维移动UAV网络模型。其中UAV群被建模为三维泊松点过程(three-dimensional Poisson point process， 3-D PPP)，可以在水平和竖直方向位移。为了进一步研究该系统的网络性能，考虑了两种服务模型：基站切换模型(base station handover model， BHM)和基站恒定模型(base station constant model， BCM)。通过推导服务距离分布以及其余基站干扰的拉普拉斯变换，得出该系统的覆盖概率和信道容量。最后通过仿真分析了不同参数指标对覆盖率以及信道容量的影响。实验结果表明，与传统二维UAV网络模型相比，该三维动态模型能够更准确地反映实际情况，并且基于最近邻策略的基站切换能够显著提升网络性能。

文章关键词:无人机通信(UAV),三维泊松点过程(3-D PPP),随机几何,关联策略,覆盖概率,信道容量,

项目基金:国家自然科学基金(61861039),甘肃省科技计划“无人机关键技术研究”(18YF1GA060),