近年来,随着无人机在续航时间和智能控制等技术上的发展,且无人机具有良好的移动性、灵活性、高度可控性以及建立良好视距链路等特点,使得无人机搭载基站为地面用户提供网络服务成为国内外研究热点。例如无人机作为空中基站用于扩大现有无线网络的覆盖范围、提高容量以及增强通信可靠性;也可以作为蜂窝网络中的移动终端,执行物品运输、数据采集以及视频监控等任务。在这些应用场景中,实现无人机的位置部署以及轨迹优化问题是无人机应用于无线通信领域中迫切需要解决的关键技术问题之一。因此在此背景下,本文研究无人机基站在无线通信领域中位置部署和轨迹优化问题。无人机基站通信问题中,空对地信道模型研究是其他问题研究基础,因此本文首先针对空对地信道模型进行总结。研究了低空飞行平台下无线电模型,以及无线电模型建立方法,并对本研究采用的模型进行概述及仿真验证,作为无人机基站部署及轨迹优化中信道模型的理论支撑。其次,为保证用户服务质量,解决静态多无人机基站以最小发射功率覆盖相同数量用户问题,提出了一种基于最小包围圆和改进K-means算法的无人机基站优化部署方法。利用贪心算法思想将部署问题解耦为垂直和水平最小包围圆问题,通过分别求解最优性确定无人机基站三维部署位置。利用聚类方法构建用户簇并优化无人机基站部署位置;以最小化通信能耗为目标,利用无人机基站通信模型及其求解方法,确定无人机最佳飞行高度。仿真结果表明本文提出的优化方法能够显著降低无人机基站发射功率。进一步研究了在地面设备移动场景中无人机基站轨迹优化问题,提出了基于最优传输理论的无人机基站节能通信轨迹优化方法。以降低设备总发射功率为约束条件,采用K-means算法对地面设备进行聚类分析;根据设备分簇结果更新无人机基站最优服务位置,实现每次更新后设备传输功率最小;最后采用最优传输理论方法在离散的无人机基站位置间进行轨迹优化,实现无人机节能移动的目的。仿真结果表明,动态部署方法中能够降低设备70%的发射功率。