中继无人机的飞行路径对无人机中继通信系统的链路传输可靠性存在重要的影响。为提高无人机中继通信系统链路传输可靠性,提出了协作空时分组编码无人机中继通信方案,并以链路中断概率最小化准则为基础,提出中继无人机的航迹优化方法;理论分析给出系统遍历容量和分集增益;此外,为了保障中继无人机飞行安全,并获取信道的分集增益,提出了无人机禁飞区规避方法。研究表明:协作空时分组编码无人机中继通信系统可充分获取信道的分集增益,改善无人机中继通信系统链路传输可靠性。