📌 问题描述
本小程序考虑一架无人机作为空中基站，为圆形地面服务区域中的用户提供通信覆盖。 无人机高度会同时影响天线照射范围和信号传播损耗。
当无人机高度较低时，虽然信号较强，但由于天线覆盖半角的限制，地面照射范围较小，覆盖用户会受到影响；当无人机高度较高时，虽然照射范围变大， 但传播距离增加，信号传播损耗也会增加，外围用户可能接收不到超过接收门限功率的信号。这就构成一个最优化问题，需要选择合适高度，以提高用户覆盖率。
在本小程序中，可以随意改变各无人机通信中的常见参数，观察它们对无人机空中基站的覆盖范围影响。
🧭 使用指南
调节用户数量、服务区域半径、无人机高度、发射功率等参数。
绿色点表示已覆盖用户，灰色点表示未覆盖用户，绿色圆表示有效覆盖区域。
高度—覆盖率曲线展示不同无人机高度下的用户覆盖效果。
点击“设为推荐高度”，程序会自动将无人机高度调整到扫描得到的较优位置。
🎛️ 参数设置
🗺️ 地面用户覆盖图
📊 当前结果
调节参数后，这里将自动给出当前覆盖状态的解释。
📈 高度—覆盖率曲线
📐 数学模型浅析
建模简化假设
1. 地面服务区域近似为圆形区域；
2. UAV 位于服务区域中心正上方；
3. 所有用户权重相等；
4. 仅考虑 UAV 与用户之间的视距直达链路；
5. 不考虑多径、遮挡、阴影衰落和用户间干扰。
1. 用户到 UAV 距离
地面用户到无人机投影点的水平距离为 ri， 用户到无人机的三维直线距离为 di。
2. 最大通信距离
在视距链路条件下，发射功率 Pt、接收门限 Pth 和载波频率 fc 共同决定最大通信距离 dmax。
3. 通信有效覆盖半径
无人机高度 h 和天线覆盖半角 θ 决定地面照射范围；视距链路距离约束决定最大可通信范围。 二者共同决定有效覆盖半径。
4. 用户覆盖率与高度优化目标
若用户位于有效覆盖半径内，则认为该用户被覆盖。覆盖率定义为被覆盖用户数占总用户数 N 的比例。小程序通过扫描不同无人机高度下的用户覆盖数量Ncovered(h)，寻找覆盖率最大的推荐高度。