无线通信网络领域的大部分研究工作集中在陆地移动通信系统上,传统的蜂窝无线网络在面临森林巡防,临时战场等通信场景时,在一定程度上受到限制,无法有效解决交通受阻、电力中断等不利情况。因此,建立一种快速灵活的无线通信组网方式以确保通信传输畅通显得尤为重要。无人机通信相比于传统的基站蜂窝网络具有灵活机动等不可替代的优势,能够有效提高无线通信传输容量,进而改善通信的可靠性,完成更加复杂的网络任务,在军用与民用等领域有着巨大的应用潜力。然而,利用无人机进行通信时,复杂的环境会对通信可靠性造成影响。如何进行网络布局以及高效利用网络资源以提高系统可靠性是无人机网络的关键问题。在此背景下,本文主要研究了面向空中无线覆盖网络的无人机的位置部署与功率分配关键技术,可望解决无人机网络中的功率资源分配及无人机部署问题,达到提高系统可靠性的目标。本文的主要内容及创新点如下:首先,提出了一种基于无人机中继网络的无人机最佳高度与水平位置的联合优化方法。利用无人机作为中继节点,在给定地面源节点和目的节点传输距离的约束下,以无人机中继网络的通信链路损耗为优化目标,通过自适应惯性权重的遗传粒子群混合算法得到无人机的最佳高度与水平位置以最小化无人机中继通信损耗,并对所述方案进行仿真实验。仿真结果表明该算法能够有效计算出无人机位置使得该无人机中继网络通信损耗最小。其次,提出了一种基于中断概率最小化的无人机中继功率资源分配方案。其中,利用无人机作为中继节点以协助从基站到用户的无线传输。本文推导了该无人机中继网络下基站到用户通信的系统中断概率表达式,在系统总功率受限的约束下,建立最小化中断概率优化问题,通过优化系统总功率的分配最小化中断概率并得到了该方案的闭式解。随后将提出的优化方案与等功率分配方案对比并进行仿真分析,仿真结果表明所提出的功率分配方案在中断概率性能方面明显优于传统的等功率分配方案。最后,提出了一种面向多用户无线覆盖的无人机基站位置优化方法。其中,由无人机作为基站协助用户与核心网实现无线通信。本文推导了该无人机通信网络的中断概率表达式,以该通信网络的平均中断概率以及用户公平性下的中断概率最小化为优化目标,建立中断概率最小化优化问题,通过自适应惯性权重的遗传粒子群混合算法得出无人机部署的最佳三维空间位置以最小化该通信网络的中断概率。随后对所述方案进行仿真实验,仿真结果表明该算法能够有效计算出无人机位置使得该网络系统中断概率最小。