1.一种无人机中继系统的资源分配与飞行路线优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：设置初始的无人机飞行轨迹Ql，令初始的目标函数值 循环次数l＝0，误差阈值ε＝10-3，带宽为A，发射功率为P，给定带宽和发射功率分配为{A,P}；

步骤S2：建立无人机中继系统的模型，利用给定带宽和发射功率分配{A,P}和初始的无l l+1 l+1人机飞行轨迹Q求解得到无人机飞行轨迹的带宽以及发射功率分配的最优解{A ,P }；

步骤S3：利用给定带宽和发射功率分配{A,P}对无人机飞行轨迹Ql进行优化，求解得到无人机飞行轨迹最优解Ql+1以及得到目标函数值步骤S4：令l＝l+1；并判断 是否成立；

步骤S5：若成立，则求解得到的Ql+1以及{Al+1,Pl+1}为最优解，若不成立，重复步骤S2-S5。

2.根据权利要求1所述的一种无人机中继系统的资源分配与飞行路线优化方法，其特征在于，步骤S2中建立无人机中继系统的模型的具体步骤如下：将无人机作为中继将信息从信源S转发给K个地面用户，K表示地面用户，无人机的飞行时间T内,实现信源到无人机和无人机到每个用户的同时通信，即分别分配给无人机和每个用户总带宽/传输功率的一部分；假设源节点和各个目标用户的位置分别固定在ws＝[xs,ys,hs]T和 无人机瞬时飞行高度为h，受无人机hmin和hmax所表示的最小和最大允许高度限制，将T划分成N个时隙，每个时隙长度为足够小的δt，因此，无人机的位置在每个时隙内是不变的，其中继轨迹表示为q[n]＝[x[n],y[n],h[n]]T；假设无人机的起点位置和终点位置分别为q[0]＝[x[0],y[0],h[0]]T和q[N+1]＝[x[N+1],y[N+1],h[N+1]]T，飞行最大速度为Vmax，则V@Vmaxδt表示无人机在每个时隙所能飞行的最大距离，运动约束为假设通信信道是视距信道，信道功率增益符合自由空间路径损失模型，信源到无人机中继信道功率增益表示为 其中ρ0表示参考距离为1meter(m)时的信道功率增益，从无人机到用户K的信道功率增益为假设总可用带宽为B，无人机采用频分多址FDMA方案在不同通信链路之间动态分配带宽，α0[n]表示信源到无人机中继链路在时隙n所分配的带宽占据总可用带宽的比例，αk[n]表示无人机到第K个地面用户链路在时隙n所分配的带宽占总带宽的比例，因此α[n]是在0和1之间取值的连续变量，因此带宽分配约束可以表示为信源到无人机中继链路的信息传输速率为

其中 N0表示加性高斯白噪声的功率谱密度，Ps[n]表示源端第n个时隙的发射功率，从无人机中继到第K个用户链路的信息传输速率为其中Pk[n]表示无人机中继第n个时隙的发射功率；

由于无人机中继转发信息受限于信息因果约束，表示为下式

假设每个无人机中继的信息处理时延为一个时隙，因此进一步有发射功率约束为Ps[N]＝0                               (6a)Pr[1]＝0                                (6b)假设从无人机中继到目标用户k的速率加权为θk，根据上述约束,表示端到端的吞吐量对函数进行优化：‖q[n+1]-q[n]‖2≤V2                               (10)hmin≤h≤hmax                                       (11)

0≤Ps[n]≤Ps,max                       (16)Ps[N]＝0                                       (18)Pr[1]＝0                                        (19)其中， 和 分别表示源节点和无人机中继的平均发射功率约束，Ps,max和Pr,max分别表示源节点和无人机中继的峰值发射功率约束。

3.根据权利要求2所述的一种无人机中继系统的资源分配与飞行路线优化方法，其特征在于，步骤S2中求解{Al+1,Pl+1}的具体步骤如下：Ps[N]＝0,                                          (28)Pr[1]＝0,                                          (29)其中

定义αk[n]＝0时， 对于定义域 约束

(20)和(21)相对于αk[n]是连续的，因为约束(21)的左式相对于αn[n]和Pk[n]是联合凹的，所以公式(20)是一个非凸问题，通过引入松弛变量 公式(20)可转化为：

Ps[N]＝0,                                                (37)Pr[1]＝0,                                                 (38)用反证法可证明约束(32)满足严格不等式，因此公式(30)与公式(20)等价，公式(30)为一个凸优化问题，用内点法进行求解。

4.根据权利要求3所述的一种无人机中继系统的资源分配与飞行路线优化方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤如下：对于给定带宽和功率分配{A,P}，有：

hmin≤h≤hmax,                   (42)其中 由于公式(39)关于q[n]是非凹的，公式

(40)的左式关于q[n]是非凸的，所以公式(39)是一个非凸优化问题，引入松弛变量公式(39)转化为如下表示：hmin≤h≤hmax,                      (47)公式(43)总存在一个最优解使得约束(45)取等号成立，因此公式(19)和问题(43)等价的，约束(44)的右式和约束(45)的右式关于q[n]是非凹的，但是约束(44)的右式关于||q

2 2

[n]-ws|| 是凸函数，约束(45)的右式关于||wk-q[n]|| 是凸函数，在给定点处它们的一阶泰勒展开是全局下估计，因通过迭代的方式利用连续凸优化方法来处理该非凸问题，在给定点ql[n]处，有如下的不等式成立：其中

其中

其中， 分别为为Rsr[n]和Rrk[n]的全局下估计，给定的的点Ql，公式(43)可表示为以下方式：hmin≤h≤hmax,                       (58)公式(54)是一个凸优化问题，通过内点法或CVX工具包进行求解，此外，令即Rsum表示该问题的目标函数， 即为每次迭代后得到的目标函数值，l表示迭代次数。

5.根据权利要求3所述的一种无人机中继系统的资源分配与飞行路线优化方法，其特征在于，所述的无人机利用频分多址的方式进行数据的通信。