随着无线通信技术取得的巨大成功,基于无线通信技术的各类衍生应用使得人类的生活方式不再受到时间和空间的限制。在过去几十年中,无人机得益于其灵活移动的优势已经在诸多领域有了广泛的应用。然而,无人机面临的续航问题一直以来限制了它的服务范围,如何解决能量供给问题成为许多研究团队努力的目标。同时,无处不在的无线通信系统可能会被恶意用户滥用,进行非法犯罪活动。对政府等监管部门来说,维护安全清洁的通信环境,实施有效的合法信息监控措施以合法侦听可疑通信链路是至关重要的。因此,本论文就无人机协作中继在无线通信系统中的优化传输策略展开研究,首先采用了欺骗中继主动合法侦听策略,最大化无人机协作中继的传输信息量,有效遏制了非法信息传输现象;接着,利用无线激光设备给无人机供能续航,扩大无人机的服务范围。本文将主要研究内容归纳为以下两点:(1)基于无人机协作的主动合法侦听策略研究。针对一对一非法通信链路,无人机作为合法侦听者对该非法通信链路进行主动侦听,通过对系统建立欺骗中继主动攻击模型,并结合无人机侦听信道质量要优于非法通信链路的信道条件,利用数学理论和凸优化技术,通过有效迭代算法优化欺骗中继器的放大系数、功率分配比和无人机侦听者的运动轨迹,最大化合法侦听者对非法通信链路的侦听信息量。通过仿真对比验证,我们提出的优化算法提高了无人机的侦听信道质量,并且也提高了合法侦听者对非法通信链路的侦听信息量。(2)激光能量供给的无人机中继辅助通信信息量最大化研究。由于无人机续航能力有限,我们采用了激光发射器发射激光束为飞行中的固定翼无人机持续充电。首先建立了无人机协作中继的信息传输模型和确立了无人机接收到的激光能量与通信消耗能量的制约关系,再是根据激光设备站的位置和数量以及发射功率的不同,设计出一种能够权衡能量收集与传输信息量最大的优化算法,并通过对系统中的通信调度、发射功率及协作中继的飞行轨迹进行有效迭代优化,我们得到了满足能量制约关系与传输信息量最大的最佳无人机部署。最后通过仿真结果给出了该权衡关系,验证了该方案的可靠性。