priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-1-49-59pribor-453Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESМетод калибровки спектроаналитического прибораCalibration method for a spectral analytical instrumentИльинскийА. В.IlinskyA. V.

Александр Владимирович Ильинский —научно-образовательный центр „Музей истории Университета ИТМО“, заместитель директора

Санкт-Петербург

Alexander V. Ilinsky — Scientific and Educational Center, „ITMO University History Museum“; Deputy Director of the Center

St. Petersburg

avilinskii@itmo.ruМальцеваН. К.MaltsevaN. K.

Надежда Константиновна Мальцева—канд. техн. наук; научно-образовательный центр „Музей истории Университета ИТМО“, директор

Санкт-Петербург

Nadezhda K. Maltseva — PhD; Scientific and Educational Center, „ITMO University History Museum“; Deputy Director of the Center

St. Petersburg

nkmaltseva@itmo.ruРаскинЕ. О.RaskinE. O.

Евгений Олегович Раскин —департамент по молодежной политике, начальник департамента

Санкт-Петербург

Eugeny O. Raskin — Department of Youth Policy; Head of the Department

St. Petersburg

raskin@itmo.ruУниверситет ИТМОITMO University2026140220266914959Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/453

Рассматривается процесс калибровки спектроаналитического прибора (САП), предназначенного для анализа спектрального состава оптического излучения удаленных объектов. Цель исследования — разработка метода калибровки САП, исключающего необходимость учета влияния пропускания атмосферы. В основу метода положен подход, основанный на использовании узкоспектральных излучателей, воздействующих на испытуемый САП непосредственно в плоскости его входного иллюминатора. Для представления метода вводится понятие двумерной спектральной характеристики чувствительности САП, а также приводится выражение для спектральной чувствительности САП через его аппаратную функцию. Представленные теоретические выкладки и выводы подтверждены экспериментальными результатами. Использование разработанного метода позволяет исключить необходимость учета спектрального пропускания рабочего воздушного тракта (атмосферы) и расширить диапазон его применения для аппаратуры дистанционного зондирования, медицины, аграрных технологий и экологического мониторинга.

The process of calibration of a spectroscopic analytical instrument (SAI) designed to analyze the spectral composition of optical radiation from remote objects is considered. The aim of the study is to develop a SAI calibration method that eliminates the need to account for atmospheric transmission effects. The proposed approach is based on the use of narrow-spectrum radiators acting on the test SAI directly in the plane of its entrance porthole. To present the method, the concept of a two-dimensional spectral characteristic of SAI sensitivity is introduced, and the expression for the spectral sensitivity of SAI is derived using the SAI apparatus function. The presented theoretical calculations and conclusions are confirmed by experimental results. The use of the developed method eliminates the need to take into account the spectral transmission of the working air path (atmosphere) and expands the scope of its application for remote sensing equipment, medicine, agricultural technologies and environmental monitoring.

калибровкаоптико-электронная системаспектральные характеристикиизлучение удаленных объектовчерное телоспектральный анализcalibrationoptoelectronic systemspectral characteristicsremote object radiationblack bodyspectral analysisReferencesАкимов Н. П., Бадаев К. В., Гектин Ю. М. и др. Многозональное сканирующее устройство малого разрешения МСУ-МР для космического информационного комплекса „Метеор-М“. Принцип работы, эволюция, перспек тивы // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2015. Т. 2, вып. 4, С. 30–39.Akimov N.P., Badayev K.V., Gektin Yu.M. et al. Raketno-kosmicheskoye priborostroyeniye i informatsionnyye sistemy, 2015, no. 4(2), pp. 30–39. (in Russ.)Иордан В. И., Кобелев Д. И., Соловьев А. А. Калибровка оптико-электронного измерительного тракта спектрофотометра по спектрам эталонных источников излучения // Изв. Алтайского гос. ун-та. 2014. № 1–2 (81). С. 181–186. DOI 10.14258/izvasu(2014)1.2-31.Iordan V.I., Kobelev D.I., Soloviev A.A. Izvestiya of Altai State University, 2014, no. 1–2(81), pp. 181–186, DOI 10.14258/izvasu(2014)1.2-31. (in Russ.)Панфилов А. С., Гаврилов В. Р. и др. Новая эталонная база России для радиометрической калибровки оптической аппаратуры наблюдения Земли и оценка возможных уровней точности получаемых радиометрических данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли. 2011. Т. 8, № 2. С. 303–309.Panfilov A.S., Gavrilov V.R. et al. Sovremennyye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli, 2011, no. 2(8), pp. 303–309. (in Russ.)Панфилов А. С., Гаврилов В. Р., Саприцкий В. И. Условия подготовки и проведения абсолютных радиометрических измерений с помощью оптико-электронной аппаратуры наблюдения Земли // Исследования Земли из космоса. 2014. № 1. С. 85–91.Panfilov A.S., Gavrilov V.R., Sapritskiy V.I. Issledovaniya Zemli iz kosmosa, 2014, no. 1, pp. 85–91. (in Russ.)Титов Д. В. Стенд для испытаний оптико-электронных устройств // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53, № 9. С. 80–83.Titov D.V. Journal of Instrument Engineering, 2010, no. 9(53), pp. 80–83. (in Russ.)Васильев В. Н., Гридин А. С. Методы калибровки системных параметров многоканальных оптико-электронных приборов // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. № 3. С. 58–61.Vasiliev V.N., Gridin A.S. Journal of Instrument Engineering, 2005, no. 3(48), pp. 58–61. (in Russ.)Трофимов Д. О., Гектин Ю. М., Зорин С. М., Зайцев А. А. Метрологические и методические аспекты спектрально-энергетических калибровок оптико-электронной аппаратуры ДЗЗ // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018. Т. 5, вып. 2. С. 26–33.Trofimov D.O., Gektin Yu.M., Zorin S.M., Zaytsev A.A. Raketno-kosmicheskoye priborostroyeniye i informatsionnyye sistemy, 2018, no. 2(5), pp. 26–33. (in Russ.)Manakov А. Evaluation of computational radiometric and spectral sensor calibration techniques // Proc. SPIE. Optics, Photonics and Digital Technologies for Imaging Applications IV. 2016. Vol. 9896. P. 98960O. DOI: 10.1117/12.2228071.Manakov A. Proc. SPIE, Optics, Photonics and Digital Technologies for Imaging Applications IV, 2016, vol. 9896, рр. 98960O, DOI: 10.1117/12.2228071.Eckart M., Adams J., Boyce K. et al. Ground calibration of the Astro-H (Hitomi) soft x-ray spectrometer. // Proc. SPIE. Space Telescopes and Instrumentation 2016: Ultraviolet to Gamma Ray. 2016. Vol. 9905. P. 99053W. DOI: 10.1117/12.2233053.Eckart M., Adams J., Boyce K. et al. Proc. SPIE, Space, Telescopes and Instrumentation 2016: Ultraviolet to Gamma Ray, 2016, vol. 9905, рр. 99053W, DOI: 10.1117/12.2233053.Мирошников М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учеб. пособие. СПб: Лань, 2010. 704 c.Miroshnikov M.M. Teoreticheskiye osnovy optiko-elektronnykh priborov (Theoretical Foundations of Optoelectronic Devices), St. Petersburg, 2010, 704 р. (in Russ.)Смирнов В. И. Курс высшей математики. М.: Гостехтеориздат, 1954. Т. 1. С. 224–225.Smirnov V.I. Kurs vysshey matematiki (Course in Higher Mathematics), Moscow, 1954, vol. 1, рр. 224–225. (in Russ.)Ильинский А. В., Мальцева Н. К., Раскин Е. О. Новый подход к измерениям и расчетам спектральных характеристик селективных элементов оптико-электронных систем // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2025. Т. 25, № 6. С. 1024–1032.Ilyinsky A.V., Mal'tseva N.K., Raskin E.O. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2025, no. 6(25). (in Russ.)Ильинский А. В., Мальцева Н. К. Метод многоспектральной имитации излучения точечных объектов // Опт. журн. 2010. Т. 77, № 2. С. 74–78.Il'inskiǐ A.V., Mal'tseva N.K. Journal of Optical Technology, 2010, no. 2(77), pp. 137–140.Ишанин Г. Г., Мальцева Н. К. и др. Источники и приемники излучения: Учеб. пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. 62 с.Ishanin G.G., Mal'tseva N.K. et al. Istochniki i priyemniki izlucheniya (Radiation Sources and Receivers), St. Petersburg, 2010, 62 р. (in Russ.)Веселовский А. Б., Митрофанов А. С., Фефилов Г. Д. Возможность применения полупроводникового лазера в дифрактометрии // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56, № 9. С. 62–65.Veselovsky A.B., Mitrofanov A.S., Fefilov G.D. Journal of Instrument Engineering, 2013, no. 9(56), pp. 62–65. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.