微波是一種微波輻射，它是在大氣層中進行能量交換的有效途徑。它可以在太空中傳播超過300千米，速度可以達到一公里/小時，足以使任何飛機降落在地面上。雖然微波的能量比熱光和可見光更強，但是微波在大氣層中幾乎不受大氣層高度和阻力的影響，因此它在太空中比熱光和可見光更容易被大氣吸收和散射。微波對飛機的危害取決于它能產(chǎn)生多大能量以及它能對多大區(qū)域造成影響。另外還要考慮它對周圍環(huán)境所造成的影響。

微波有三個主要的能量來源，即熱能、電離輻射、等離子體輻射熱量，因此它可以穿過大氣。微波可以穿透大氣層并進入衛(wèi)星到太空中。微波有三種傳播途徑：對流傳播、輻射擴散和傳播。其中對流傳播最主要的方式是在距地面1-200千米長距離內(nèi)傳遞微波。對流傳播可以在大氣中進行傳播并穿過大氣表面到達地面上的一個區(qū)域；而輻射擴散則以垂直的方式從垂直方向?qū)⑽⒉▊鬏數(shù)揭欢ǜ叨群头较蛏稀Ｒ虼?，電磁波在高度和方向上具有較強的散射能力及巨大的穿透力。

1、當目標衛(wèi)星達到一定高度時，微波透過天線以相當快的速度傳播到地面，但在地面吸收部分微波后，它又迅速衰減并反射回來；

這是因為微波的傳播速度是很快的，而物體本身是不能吸收微波或產(chǎn)生一定的衰減。因此，當目標衛(wèi)星處于一個極點高度時，微波就沒有能將地面輻射到的微波進行反射。這就是微波在大氣中傳播過程中衰減迅速的原因。因此也有人稱大氣中“真空”為“地球上的真空”。而實際情況卻是，因為地球磁場極不穩(wěn)定和大氣中密度的變化與地球空間中氣體、灰塵和浮游生物的存在有關。如果地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生不穩(wěn)定的氣流或氣候使微波無法吸收或反射太多微波，而又不能再通過天線接收來反射回來，微波就會有部分反射回來；這也就是為什么有些人認為地球上的陸地上有許多大范圍的沙塵暴。

2、當目標衛(wèi)星達到一定高度時，天線則接收到了電磁波輻射（微波輻射主要從衛(wèi)星表面穿過),在地面反射部分微波使衛(wèi)星表面被反射；

而衛(wèi)星的部分天線則接收到了雷達反射的微波，使衛(wèi)星自身被覆蓋。在雷達反射之前，雷達會用一束可見光從地球表面到達衛(wèi)星。由于大氣層中有大量的可導電粒子，與大氣接觸時引起電離，造成了光速的變化。這時電磁波首先在大氣層中吸收紫外線并向衛(wèi)星進行散射，隨后在地面上形成電磁場；在微波輻射源附近引起電磁場的共振；當電離電子與微波原子結合后又會吸收電磁波輻射。因此在一定高度時，若有很高的頻率和較低容量的低頻電磁場（或稱帶電粒子和電離層）會與目標衛(wèi)星發(fā)生相互作用時，使微波與電離輻射散射。而目標衛(wèi)星也就接收到了這種能量。

3、同時，太陽活動將吸收大部分紫外線。

由于微波在大氣層內(nèi)具有較強的散射能力，所以大部分紫外線在大氣中沒有被吸收利用，而是直接吸收而被散射回地球。大部分紫外線被地球大氣層內(nèi)氣體、灰塵、塵埃、污染物等阻擋及吸收在不同高度間不斷變化；少部分被地球表面或在軌飛行表面的太陽吸收大部分紫外線輻射到太空船上；還有一部分被陽光照射在地球表面的大氣吸收。因此，微波輻射非常容易到達較低高度的航天器，導致航天器本身也受到很大影響。對于太陽靜止軌道器來說，這種影響可以通過一系列不同強度和方向的脈沖來有效地減小。微波最大傳播速度為150千米/秒，這一速度相當于在地球大氣中最大傳播速度。當飛機進入靜止軌道后微波速度將減慢至1000千米/秒以下，甚至接近地面時也不會改變。

這就是為什么微波會減少速度的原因。另外，飛機著陸時可能還會遇到風速的限制，這就要求飛機必須減速或降速以增加微波輻射的速度。一旦飛機減速或降速，在大氣中輻射量變小，它就不再能夠反射微波輻射了：——如果飛機不減速或降低高度，其動能將會被大量吸收，使其功率降低。這時微波還不能對飛機產(chǎn)生影響?！挥挟旊姶挪ㄅc空氣充分接觸時才能發(fā)生作用從而減小能量的損失。

地面雷達、空管雷達、自動氣象雷達和導航雷達在飛機著陸時起著重要作用。地面雷達一般分為自動與非自動兩種。如果地面雷達發(fā)現(xiàn)飛機有著陸系統(tǒng)后，地面雷達就必須使用雷達傳感器進行“盲降”和“俯沖”。在地面雷達探測到飛機飛行高度后，地面雷達的探測傳感器將會發(fā)出信號，以便地面雷達系統(tǒng)識別出飛機方向、高度和速度等信息（在目視目測環(huán)境下）。如果飛機速度超過了雷達反射回來的電磁輻射能量值（小于雷達探測信號所能吸收),雷達就將探測到飛機正在下降而發(fā)出危險警告信號；如果沒有信號，地面雷達將繼續(xù)保持工作，直到探測到飛機下降到安全距離為止。空中雷達可以同時檢測到飛機的兩個不同方向：飛機速度大于雷達反射回來飛機方位、飛機速度小于雷達反射回來的飛機方位（若存在雷達接收到時，可通過將地面測距雷達指向機場跑道下方）。這些飛機也被稱為空中導航監(jiān)視系統(tǒng)(RAN)(一種自動機場監(jiān)控技術),它通過雷達測距來監(jiān)測和探測飛機前方跑道下方是否存在障礙物。

飛機能夠在不增加額外燃油消耗和延長飛行時間的情況下以很高轉(zhuǎn)速達到指定高度。在某些情況下，微波著陸系統(tǒng)還能防止飛機與其他飛機相撞，從而提高了飛機安全性。此外，在飛機被擊中前，雷達掃描能夠檢測到撞擊風險，而微波著陸系統(tǒng)會使飛機的雷達掃描傳感器和其他傳感器保持正常工作。通過使用雷達掃描來識別飛機有可能存在的撞擊風險是一種提高安全性及其使用經(jīng)濟性的有效方法。通常來說，使用微波著陸系統(tǒng)可以降低約30%的燃油消耗。更重要的是，為了保護駕駛艙、導航設備以及其他重要數(shù)據(jù)免受干擾，通常微波著陸系統(tǒng)能夠探測到比正常著陸系統(tǒng)反射回來的微波輻射更多。

當高度提高到較高時，微波輻射變強，形成熱點地帶。當飛機處于一個高度較高的位置時，微波輻射會急劇下降，以阻止微波進入大氣層。同時由于機場天線和雷達可以監(jiān)測到地面上空200米處雷達反射面積達到100%而不產(chǎn)生雷達回波。微波在飛機著陸時是很有效的降溫方式，可以使著陸過程保持在合理的溫度范圍內(nèi)。

1、微波如何產(chǎn)生？

由衛(wèi)星的輻射源產(chǎn)生的微波，由于其波長非常短且波長范圍很廣，能穿透云層，穿透大氣分子中的水蒸氣而抵達地面。其與地面上的空氣分子結合后會使它產(chǎn)生一種特殊的吸熱現(xiàn)象，因此它能夠穿透空氣分子，并把它帶到地表而到達地面。微波輻射源使地面上輻射出的能量和我們目前所在環(huán)境產(chǎn)生微波的能量相同。通過輻射我們可以看到，微波從一個物體向另一個物體輻射出去。微波經(jīng)過物體時會導致物體表面溫度上升和蒸發(fā)，從而使物體表面產(chǎn)生溫度升高和蒸發(fā)作用。從而使物體表面產(chǎn)生一種快速的降溫效果。

2、微波系統(tǒng)如何覆蓋跑道？

與普通飛機著陸系統(tǒng)相比，微波著陸系統(tǒng)不會產(chǎn)生附加效應。通過增加微波輻射強度，可以減小著陸區(qū)域周圍環(huán)境帶來的影響。相比傳統(tǒng)的金屬覆蓋，該系統(tǒng)覆蓋跑道可在大約5秒鐘內(nèi)降低近60%以上的跑道溫度。由于微波對飛機起降影響微小，在跑道上空安裝微波系統(tǒng)是完全可行且成本低廉的。

微波系統(tǒng)