无人机空对地毫米波通信路径损耗预测

作     者：杨婧文 朱秋明 王健 姚梦恬 陈小敏 仲伟志 YANG Jingwen;ZHU Qiuming;WANG Jian;YAO Mengtian;CHEN Xiaomin;ZHONG Weizhi

作者机构：南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室江苏南京211106 中国电波传播研究所创新服务中心山东青岛266107 

出 版 物：《应用科学学报》 (Journal of Applied Sciences)

年 卷 期：2021年第39卷第3期

页      面：398-408页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家重大科学仪器设备开发专项基金(No.61827801)资助 

主　　题：无人机 毫米波通信 传播损耗 视距概率 射线跟踪 

摘      要：针对无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)空对地毫米波通信经历的复杂传播环境,综合考虑室内、室外和雨衰等多种影响因素,建立了一种UAV空对地复合传播路径损耗的预测模型。该模型采用楼房密度和高度参数描述城市、郊区和乡村等不同场景,结合UAV高度计算视距(line-of-sight, LoS)路径的出现概率,并获得UAV空对地传播损耗的统计平均值。针对大学校园中不同距离和高度的场景,利用射线跟踪理论分析方法对本文预测模型进行仿真验证。结果表明,该方法获得的统计预测结果与特定场景下射线跟踪确定的计算结果在3种高度下的最大误差分别为5.2 dB、4.8 dB和7.2 dB,说明所提方法可用于城市、郊区和乡村等场景UAV空对地毫米波传播损耗的预测及通信系统性能评估。