引言

大气同步校正技术通过获取高分辨率、高光谱遥感图像时间同步、空间匹配的大气参数，结合基于辐射传输的大气效应校正方法，降低大气气溶胶、水汽对光学遥感图像的地表反射率反演精度影响，在国内外光学遥感卫星上取得了广泛的应用[1-2]。传统太阳同步轨道被动对地观测大气探测载荷，以相同的太阳角度连续观测地面，获取全球分布的信息。高分辨率、高光谱遥感卫星与大气观测卫星不同，其不仅具有体积大、功耗高、单次成像数据量巨大等特点、还具有立体成像、多模态成像、敏捷成像等能力[3]，用于获取感兴趣区域、热点等几十公里长度的地面图像[4]。大气同步校正仪作为基于太阳光辐射的被动光学探测的大气探测仪，采用传统大气观测仪器的工作方式，阳照区开机，阴影区关机。高分辨率、高光谱遥感卫星不仅具有体积大、功耗高、成像数量大等特点，还应具备大角度摆动、立体成像等敏捷成像等机动能力[3]，对卫星能源消耗、卫星结构布局等均具有复杂的要求。为此作为遥感图像同步参数探测的大气校正仪，也需要进行资源优化设计和同步工作，从而需要具备在轨短期工作能力，其实现前提是一次电源具有长寿命开关能力。

由于继电器可靠性高、性能优异，目前依然广泛应用于卫星平台供配电切换电路中，包括指令切换和一次电源开关电路[5]。根据额定工作电流需求，选择不同参数的继电器，继电器在额定工作电流下的寿命通常为1×105 次，均难以保证大于10万次开关次数寿命后的可靠性[6]。由此限制了继电器在长寿命星载开关电路中的应用前景。

本文设计了一种长寿命一次电源开关电路，用于星载大气同步校正仪，包括使用光耦进行指令控制信号转换和指令电源隔离，将原有浪涌电路作为一次电源开关，浪涌电路输出对控制电路进行锁定，实现上电保持，指令断电功能。对其进行了仿真分析并验证，改善了上述提及的开关次数、力学性能和体积问题。此外，为满足大气校正仪的特定需求，开关电路还集成了过流保护、欠压保护、浪涌电流抑制等功能，确保在复杂的空间环境中稳定运行。这种长寿命的开关电路设计为大气校正仪在轨执行任务提供了有力保障，同时也为其他卫星载荷的开关电路设计提供了新的思路和参考。

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作者信息：

王茜1，胡亚东2，张爱文2，厉卓然2，李孟凡2，姚萍萍2，王改2，王相京2

（1.中国科学技术大学，安徽 合肥 230026；2.中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031）