Entwicklung einer grafischen Benutzeroberfläche für das Software-Tool "Seek, Optimize and Simulate" zur Bestimmung von Stoffkonstanten aus bistatischen Radarreflexionsmessungen

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Konzeptionierung und Implementierung einer Anwendungssoftware zur elektromagnetischen Materialcharakterisierung und einer passenden grafischen Benutzeroberfläche. Als Datengrundlage dienen dabei Reflexionsfaktoren, die bei der Bestrahlung einer Materialschicht mit Radarwellen verschiedener Frequenzen gemessen werden. Es stehen Methoden zur Verfügung, die dieses Reflexionsverhalten für Materialien mit bekannter Permittivität und magnetischer Permeabilität analytisch berechnen. Durch numerische Approximation können diese beiden Materialparameter der Probe anhand der Messwerte angenähert werden. Um dem Endbenutzer im Labor diese Funktionalitäten bereitzustellen, wurde zunächst eine flexible Datenstruktur entwickelt. Dabei wird das Python-Framework Pydantic zur Datenvalidierung und Modellierung von Schemata für das Dateiformat Hierarchical Data Format 5 (HDF5). Mit einem solchen Schema werden die Messdaten und Brechungsergebnisse strukturiert, gespeichert und typsicher wieder geladen. Beim Software-Engineering wird in diesem Projekt der Fokus auf Wartbarkeit, Modularität und Erweiterbarkeit gelegt. Dazu wendet die mit PyQt6 umgesetzte und modulare Benutzeroberfläche das Model-View-ViewModel (MVVM) Entwurfsmuster an. Letztendlich fehlen manche Elemente der Benutzeroberfläche und einzelne Softwaremodule sind nicht zu einem einsatzbereiten Produkt zusammengeführt worden. Da das Projekt denoch Potenzial hat, um weitere Funktionalitäten und Anwendungsfälle erweitert zu werden, wird die Fertigstellung weiter angestrebt.