Genauigkeit tomographischer Invertierungsalgorithmen

Die Methode der akustischen Laufzeittomographie basiert auf der Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von den Umgebungsbedingungen, z.B. vom Temperaturfeld, entlang des Schallausbreitungspfades. Die Temperaturverteilung wird mit Hilfe einer tomographischen Invertierung aller Laufzeitdaten akustischer Signale zwischen Sendern und Empfängern rekonstruiert. Dabei wird ein algebraischer Rekonstruktionsalgorithmus (Simultane Iterative Rekonstruktionstechnik) angewendet. Um die Unbestimmtheit der rekonstruierten Daten abzuschätzen, wurden verschiedene Algorithmen mit einer synthetisch erzeugten Datenreihe turbulenter Temperaturschwankungen getestet. Die geometrischen Randbedingungen sowie verschiedene Parameter des Rekonstruktionsalgorithmus (Anzahl an Iterationen, Glättung von Daten) beeinflussen die erzielten Ergebnisse. Die Auswertung der Resultate weist nach, dass die Unbestimmtheit, die durch den tomographischen Rekonstruktionsalgorithmus verursacht wird, kleiner als der Messfehler der Laufzeitmessungen ist