1.一种无人机辅助的无线光通信系统传输方法,其特征在于,采用无人机中继节点的方法,构建无人机辅助的双跳光通信链路,建立无人机与地面发射和接收的无线光通信系统,利用无人机中继节点转发光信号,获取发射节点到接收节点的电信噪比,所述无人机中继节点采用直接检测强度调制和放大转发协议对光信号进行转发;中继节点到接收节点利用信道模型模拟衰减损失、到达角起伏、瞄准误差和大气湍流的影响;所述大气湍流具体包括:1)当光信号通过大气湍流时,部分能量被散射,其辐照度概率分布的形式由散射类型决定;2)接收器处观测场包括:视距传输分量、信号传输轴上的散射分量并与视距传输耦合和能量被散射到接收器而产生的分量,该分量独立于其他分量;所述到达角为无人机中继节点和光信号发射节点之间的相对方位或角度,所述到达角起伏为无人机在高空盘旋会受到空气波动发生抖动以及位置发生改变;所述瞄准误差为机械振动引起的发射器和接收器之间的偏移;考虑传输距离延长引起的衰减损耗、无人机接收中心和信号发射中心偏移引起的瞄准误差和到达角起伏引起的链路中断的影响;信源—无人机即S-R链路信道系数hSR由下述(i)式表示为:hSR=hlhathphAOA (i);
式中:hl、hat、hp和hAOA分别表示衰减损失、大气湍流、瞄准误差和到达角起伏系数;
上述四种影响系数或者概率密度函数分别由下述(j)~(m)式表示为:hl=exp(-Lξ)(j);
在衰减损失参数中,L表示信号链路通信距离;在不同天气情况下,衰减系数ξ会有所不同,衰减系数的变化也会引起波长的变化;大气湍流衰落模型中,α和β是小尺度和大尺度下的有效湍流数;瞄准误差模型中,ωz是距离Z处的光束宽度;圆形接收器处的孔径半径设置为r2,接收区域面积为r1表示光束中心和探测器之间的距离,/>无人机接收器处入射角为θd;到达角起伏参数中θFOV是接收处视场角。
2.根据权利要求1所述无人机辅助的无线光通信系统传输方法,其特征在于,所述无人机中继采用直接检测强度调制和放大转发协议对光信号进行转发,具体包括:根据发射端的光能量、光信号在传输过程中的自然衰落,以及接收系数和噪声,得到地面到无人机链路的信噪比和无人机到地面链路的信噪比,中继节点采用的直接检测强度调制和放大转发协议,从而得到端到端信噪比,并以信噪比为自变量分析无线光通信系统的性能指标。
3.根据权利要求1所述无人机辅助的无线光通信系统传输方法,其特征在于,所述无人机辅助的双跳光通信链路基于地面到无人机链路和无人机到地面链路光信号衰落模型,获得发射端到接收端的信噪比,得到其概率密度函数和累积概率函数,分析更真实的信号传输场景,降低系统中断概率和误码率;所述信道模型采用Málaga模型表征无人机对地面链路的湍流衰落分布,及其中继节点到接收节点考虑大气湍流的影响。