地面通信系统常常由于自然灾害、人为破坏、年久失修等多种因素,影响其稳定性和可靠性,另外地面通信系统的移动性与灵活性较差,在一些突发事件到来时,不能做到快速有效的部署,所以不能满足应急通信的要求。随着第五代（5G）移动通信技术的到来,卫星通信和无人机（UAV）通信受到国内外研究学者的广泛关注。卫星通信具有覆盖范围广、机动性与灵活性高等特点,但通信过程中,可能会存在障碍物遮挡,容易出现通信盲区、传输时延大等问题,从而导致卫星通信的传输质量得不到保证。无人机中继辅助通信具有机动性好、成本低,易于部署和控制等优势,能够实现增强接收信号功率、增大系统容量和提高通信覆盖范围的目的。因此,混合卫星-无人机通信对于森林火灾管理、军事侦察、交通监控、灾后重建和救援探索等应用具有重要意义。本文主要研究基于NOMA的卫星-无人机网络的系统性能,主要工作为:针对地面通信系统的稳定性和可靠性低、移动性与灵活性差的问题,提出了基于NOMA的卫星-无人机通信系统模型。假设系统具有完美的信道状态信息（p CSI）,并且以信道增益排序方法对用户建模,推导出系统的中断概率的精确表达式以及高信噪比下系统中断概率的近似解,分析具有p CSI的基于信道增益排序的卫星-无人机NOMA网络的系统性能。针对上述系统中pCSI导致系统中断概率可以无限小的问题,提出了一种新的基于NOMA的卫星-无人机通信系统模型。其中假设系统具有不完美信道状态信息（ip CSI）,即存在信道估计误差。由于采用信道增益排序建模方法导致取得的系统性能不理想,为了获得更高的性能增益,采用了随机用户配对原则,分析具有ip CSI的基于随机几何理论的卫星-无人机NOMA网络的系统性能。对以上提出的两个模型,分别采用仿真实验验证理论推导的正确性,并且利用传统的正交多址接入（OMA）的系统性能曲线作为对比,可以直观看出采用NOMA技术的系统性能的优越性。对比两个模型的中断概率曲线,可以看出采用随机几何理论建模的系统性能明显优于采用信道增益排序建模的系统性能,这也是随机几何理论被广泛地运用于无线移动用户位置建模的原因。且在p CSI条件下,可以通过不断提高系统传输信噪比来降低系统的中断概率,然而在ip CSI条件下,系统中断概率存在误差层,即不能通过无限提高系统传输信噪比来降低系统的中断概率。