无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）通信因其低成本和高机动性的特点在无线通信的覆盖、中继等领域得到了广泛的应用,已经成为无线通信研究的新热点。为了高效可靠地进行无人机无线通信系统的实际设计和性能评估,对无人机空地信道进行准确刻画进而建立准确、可靠且易于使用的无人机空地信道模型变得尤为重要。在目前无人机测量工作较少,缺乏大量实测数据的情况下,基于几何的随机性模型（Geometry-based Stochastic Model,GBSM）有助于深入理解信道特征,可以为信道测量工作提供一定的参考。然而,现有大多数无人机空地规则GBSM模型没有完全从几何模型出发,来对信号到达无人机和地面站时对应散射区域的空间特征进行精细分析,也没有推导相应的信号到达角分布函数。因此,本文提出了一种基于圆柱体几何形状的三维空地信道模型用于刻画UAV散射环境,详细推导了到达角与离开角分布的概率密度函数,进而基于得到的角度分布概率密度函数对信道的空-时相关特性进行了研究分析。具体的,论文主要工作包括:（1）提出了一种用于刻画UAV空地信道的GBSM模型,其中假定地面站周围的散射体分布于圆柱体内。针对现有无人机空地信道模型对信号到达角和离开角分布的假设过于理想、无法准确描述无人机空地传播环境的空间统计特性的问题,对接收端的到达角和发射端的离开角对应散射区域的空间几何特征从俯仰面和水平面进行了详细分析,进而推导得到了角度分布的概率密度函数。最后,通过仿真分析了多种参数对角度分布概率密度函数的影响。（2）基于所提出的UAV空地信道模型以及推导得到的空间角度分布特性,进一步推导了该信道模型的空-时统计特征,即在散射体均匀分布和高斯分布两种情形下的空-时相关函数（Spatial-Temporal Correlation Function,STCF）。然后,通过仿真分析了不同信道环境参数对于信道空-时相关性的影响,相关结果可对无人机通信系统的设计和性能评估提供理论参考。