在本次案例中，我們將利用無人機（UAV）元件進行模擬，分析以下4中情況下對無人機通道的影響：
1. 無人機（UAV）的理想傳輸通道
2. 無人機（UAV）光束漂移和抖動
3. 無人機（UAV）在FSO中的湍流影響
4. 無人機（UAV）中多模光傳輸
1. 無人機（UAV）的理想傳輸通道
本示例中，無人機懸停在距地面500m高度，此為接收機高度；發射機為固定基站，架設高度距地面50m。收發兩端的視距傳輸距離為6km。
系統佈局如圖1所示。
圖1無人機（UAV）的理想傳輸通道項目佈局
需要說明的是，示意圖並非按比例繪製，該配置對應無人機通道的預設參數設置。
模擬完成後，觀察輸出光束可知：發射端光束腰斑 50 mm，接收端光束腰斑變為77mm，圖2為經過UAV通道後的空間輸出模式。
圖2 理想傳輸條件下UAV通道空間輸出模式
查看UAV組件的二維繪圖，可清晰看到光束沿傳輸距離的演變過程 —— 從 50 mm擴展至 77 mm，這是自由空間光通信中高斯光束腰斑的典型展寬現象，如圖3所示。
圖3光束沿傳輸距離的演變
同時可查看接收機孔徑與接收光斑尺寸，如圖4。外圈為接收機孔徑，內圈為接收光斑尺寸，可見光束完全被接收機孔徑包裹。
圖4接收機孔徑與接收光斑尺寸
2. 無人機（UAV）光束漂移和抖動
下面分析接收機端無人機機械振動的影響。
開啟光束抖動與光束漂移功能，運行模擬後，可觀察到光束的變化，如圖5所示。圖6為考慮光束漂移和抖動後接收機孔徑與接收光斑尺寸。
圖5 考慮光束漂移和抖動UAV通道空間輸出模式
圖6考慮光束漂移和抖動後接收機孔徑與接收光斑尺寸
3.無人機（UAV）在FSO中的湍流影響
接下來，我們將重點分析湍流區域相位對傳輸的影響。如圖7所示，我們要模擬大氣空間湍流在4 km至 4.5 km這段路徑上的作用效果。
圖7考慮大氣湍流的無人機（UAV）通道專案佈局
運行模擬後，可以看到光束經過大氣湍流後出現明顯的畸變，如圖8。
圖8考慮大氣湍流UAV通道空間輸出模式
計算中若要疊加所有效應，可像之前一樣開啟全鏈路光束漂移與抖動。UAV元件二維視圖中顯示的接收機孔徑與接收光斑，僅為粗略估算的光束中心位置，這個圓形標記不能完全反映畸變空間模式的真實湍流狀態，只是近似表示接收機孔徑與接收光斑的相對位置。
圖9考慮大氣湍流接收機孔徑與接收光斑
4.無人機（UAV）中多模光傳輸
接下來，我們把光源換成拉蓋爾橫向模式發生器，為每個偏振態生成2 個模式，總計4 個模式，專案佈局如圖10。
圖10無人機（UAV）中多模光傳輸專案佈局
UAV元件提供兩種傳輸模式：Independent和Combined，Independent為獨立傳輸模式，Combined為同調傳輸模式。圖11為各模式獨立傳輸，互不影響，X 偏振下可分別查看 0 階與 1 階模式；圖12為所有輸入模式在傳輸起點同調疊加後整體傳輸。
a）X偏振下0階模式
b）X偏振下1階模式
圖11 Independent模式下X 偏振的不同模式
圖12 Combined模式下所有輸入模式同調疊加
我們同樣可以考慮光束漂移和抖動以及空間湍流，UAV傳輸模式選擇Combined，圖13為不同偏振態下的空間輸出模式，圖14為接收機孔徑與接收光斑。
a）X偏振下空間輸出模式
b）Y偏振下空間輸出模式
圖13 考慮光束漂移、抖動和大氣湍流下的多模光傳輸輸出模式
圖14考慮光束漂移、抖動和大氣湍流下的多模光傳輸接收機孔徑與接收光斑
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