Optimalizace metod pro kvantifikaci útlumu efektem vlhké antény

Abstract

Cílem práce je otestovat a~optimalizovat již existující metody (Schleiss, Leijnse, Pastorek), které dokážou kompenzovat útlum vlhké antény. Útlum vlhké antény, neboli WAA, způsobuje nadbytečný útlum mikrovlnného signálu, který zkresluje finální výpočty srážek, kvůli kapkám deště na anténě. Tento způsob měření se dá snadno použít ve městech a~mohl by nahradit nebo doplnit jiné meteorologické přístroje jako jsou srážkoměry, nebo radary v~měření srážek. V~první části práce je obecný popis srážek, srážkoměrů a~všech ostatních způsobů měření srážek. Dále jsou obecně popsané mikrovlnné spoje, mikrovlnná anténa a~jejich parametry, popis měření srážek pomocí mikrovlnných spojů a~postup získání dat. Nakonec jsou popsány metody pro výpočet WAA (Schleiss, Leijnse a~Pastorek). V~druhé části této práce je obecný popis Python knihovny pycomlink a~ostatních přídavných knihoven, dále úprava WAA metod a~jejich vykreslení do grafu. Po numerické optimalizaci jednotlivých metod s~pomocí knihovny pycomlink se provede srovnání upravených WAA metod v~různých dešťových událostech a~jejich vykreslení do grafu, za účelem určení optimální metody pro dané dešťové období.

The aim of the work is to test and optimize existing methods (Schleiss, Leijnse, Pastorek) that can compensate for wet antenna attenuation. Wet antenna attenuation, or WAA, causes excessive attenuation of the microwave signal, which distorts the final precipitation calculations, due to raindrops on the antenna. This measurement method can be easily used in cities and could replace or supplement other meteorological instruments such as rain gauges or radars in precipitation measurement. The first part of this work provides a~general description of precipitation, rain gauges and all other methods of precipitation measurement. Furthermore, microwave links, microwave antenna and their parameters are generally described, a~description of precipitation measurement using microwave links and the data acquisition procedure. Finally, methods for calculating WAA (Schleiss, Leijnse and Pastorek) are described. The second part of this work provides a~general description of the Python library pycomlink and other additional libraries, as well as the modification of WAA methods and their plotting into a~graph. After numerical optimization of individual methods using the pycomlink library, the modified WAA methods are compared in various rain events and plotted in a~graph in order to determine the optimal method for a~given rainy season.