5G低频段移动通信系统的商用化正在全球开展,随着业务需求及机器接入规模的不断增长,5G毫米波系统的商用化已为期不远。传统的信道模型建立在链路级信道测量的基础上,信道测量费时耗力,无法很好地反映通信环境系统及传播特性。随着人工智能技术的发展,基于大数据预测移动通信信道是未来信道研究的重要方向,而射线追踪是产生信道大数据的有效途径。鉴于未来信道大数据的需求,本文开展了基于射线追踪的软件平台搭建及5G毫米波和无人机信道建模技术研究。本文的主要工作如下:首先,搭建了三维场景射线追踪软件平台,提出了一种路径搜索算法,能高效地搜索环境下的绕射多径。其次,结合5G毫米波室外微蜂窝场景39 GHz信道实测数据,利用射线追踪软件平台对该场景进行了信道矩阵仿真,开展了视距及非视距条件下的信道多径参数（多径幅值、时延、角度）和路径损耗对比研究,并实现了信号场强覆盖的预测。最后,开展了市区无人机遮蔽效应研究,针对多个建筑物建立了无人机通信链路路径损耗模型;基于射线追踪技术及粒子群算法开展了无人机基站位置部署及其移动轨迹的优化研究,实现了热点区域场强覆盖的最大化。本文基于5G毫米波和无人机网络覆盖和部署的需求,搭建了射线追踪软件平台,可实现毫米波无线信道仿真。利用三维射线追踪技术实现了毫米波微蜂窝和无人机场景下的无线信号的场强覆盖和信号传播特性的预测。与传统模型相比较,其准确性大大提高,可为后续5G毫米波和无人机信道大数据的预测、网络设计与规划提供服务。