CN116825431A - 一种高敏声磁动态拖缆及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高敏声磁动态拖缆及其设计方法，拖缆包括中心加强件、挤包浮体层、光电单元、加强层、内护套层、特种光纤层和声透外护套层，所述中心加强件设置于中心位置，中心加强件与内护套层之间设置有挤包浮体层、光电单元和加强层，所述内护套层外围设置有特种光纤层，特种光纤层外围设置有声透外护套层；所述光电单元包括光纤通信单元和电单元。本发明的拖缆可在海水中实现悬浮，将探测光纤层设置在光电缆芯的外层，可避免内部的电磁干扰，单根可适用于百米以上长距离分布式多点测量，灵敏度高、抗电磁干扰性能好，可广泛应用于海底地震预测、资源勘查、潜艇监测等场景。

Description

一种高敏声磁动态拖缆及其设计方法

技术领域

本发明涉及一种高敏声磁动态拖缆及其设计方法，属于海洋监测技术领域。

背景技术

在海洋中，声波是唯一能够实现远距离传播的能量传递形式，声纳设备以及水听器等由于能够在远距离侦听到潜艇等发出的声音信号而在海洋观测及海防监测方面在海洋监测中扮演者重要的角色。近年来我国海光缆企业取得了长足发展，在大长度海光缆制造方面有所突破，但在海洋观测及海防监测方面目前还不成熟，就具体技术方案来说，由光纤水听器及磁感探测器构成新的海防传感系统，是目前正在开发的新兴防卫系统。传统的水下监测缆，敷设方式主要采用固定海底的方式敷设在水底泥下，其具备多个缺点：其一，不具备灵活性，在被声呐等设备探测到之后位置暴露即失效；其二：结构采用层绞的形式，探测灵敏度低，因此仅适用于浅海固定区域的适用，无法满足动态化的资源勘查以及海防需求。因此急需开发一种海洋声磁探测系统，使其满足低铺设成本和高灵敏度的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高敏声磁动态拖缆及其设计方法以解决上述技术问题。

实现本发明目的的技术方案是：

一种高敏声磁动态拖缆，包括中心加强件、挤包浮体层、光电单元、加强层、内护套层、特种光纤层和声透外护套层，所述中心加强件设置于中心位置，中心加强件与内护套层之间设置有挤包浮体层、光电单元和加强层，所述内护套层外围设置有特种光纤层，特种光纤层外围设置有声透外护套层；所述光电单元包括光纤通信单元和电单元。

本方案中，利用挤包浮体层降低拖缆总体密度，利用中心加强件和加强层增强拖缆强度，使得拖缆可在海水中实现悬浮，本方案中将探测光纤层设置在光电缆芯的外层，避免了内部的电磁干扰，与外部信号源更近。

所述高敏声磁动态拖缆以光纤为载体，用待测量对光纤内传输的光波参量进行调制得到调制信号，再进行解调，从而获得待测量值。该缆采用先进的光纤声感技术，通过高敏度的光学相干检测，将水声振动转换为光信号，再传至信号处理系统提取信号信息；该缆还采用先进的光纤磁感技术，根据磁场导致光的偏振旋转的原理，采用高敏磁感涂层材料的磁感光纤，在磁感下会发生可检测的偏振旋转。多根检测光纤经过小节距疏绕后进一步提高了敏感度和分辨率，单根可适用于百米以上长距离分布式多点测量，灵敏度高、抗电磁干扰性能好，可广泛应用于海底地震预测、资源勘查、潜艇监测等场景。

单根声磁拖缆长度约200m,分为弹性前段、工作段、弹性后端三部分，其中弹性前段挂于拖船的甲板，工作段为拖缆的主体部分，拖缆的密度为1,00～1.06g/cm³。

进一步地，所述挤包浮体层紧贴中心加强件，所述光电单元设置于挤包浮体层和内护套层之间，所述加强层填充于光电单元的缝隙中。

或者，所述光电单元紧贴中心加强件，所述挤包浮体层设置于光电单元外层，所述所述加强层填充于光电单元的缝隙中。

在设计时，还可以将中心加强件设计为分支结构，当分支结构的底部圆弧半径与光电单元的半径一致时，光电单元可得到更好的支撑，此时将加强层设置于光电单元与挤包浮体层之间的缝隙中，亦可保证拖缆的整体强度。

在设计中，可根据实际需要更换挤包浮体层和光电单元之间的位置，只要满足总体密度控制要求即可。

进一步地，所述中心加强件为高强度非金属复合材料，所述挤包浮体层为复合泡沫材料或/和聚氨酯发泡材料，所述加强层为凯夫拉纤维或碳纤维。

在选材时，需要使得拖缆总体参数满足GB/T 18480-2001海底光缆规范机械性能要求，具体来说，浅海单铠海底光缆的断裂拉伸负荷Fb需满足180kN,工作拉伸负荷需满足60kN，拖缆在工作时需要在侦测海水指定深度范围内来回拖曳工作，需要保持一定的灵活性及耐弯曲性能。所述中心加强件需要采用需采用轻型高强度材料，具体参数上需要根据破断力公式计算中心加强件和加强层的大小。

进一步地，所述高强度非金属复合材料为玻璃纤维增强复合塑料GFRP、凯夫拉纤维增强复合塑料AFRP或碳纤维增强复合塑料CFRP。

进一步地，所述中心加强件的外径为5～8mm，所述挤包浮体层密度0.3～0.4g/cm3，厚度5～10mm；所述内护套层为PE材料，厚度为0.8～1.2mm，内护套外径20～25mm。

上述方案中，凯夫拉芳纶的抗拉强度为4400～5500Mpa，其具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的4～5倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在保持拖缆整体强度的同时可有效降低拖缆尺寸，减少材料消耗。经计算，22mm²的凯夫拉芳纶可替代8mm²的钢丝。

本发明还提供上述一种高敏声磁动态拖缆的设计方法，包括以下步骤：

S1：根据声磁拖缆的敷设水深测算水压；

S2：确定拖缆的破断力，选择合适的材料；

S3：确定挤包浮体层尺寸；

S4：确定光电单元尺寸；

S5：确定内护套层尺寸；

S6：确定疏绕特种光纤绞合节距；

S7：确定拖缆的最终外径；

S8：确定缆的外护套抗压性能；

S9：计算拖缆的密度。

上述设计方法中，各步骤之间参数关系十分明确，在设计时可进行精确量化，有效节约后续参数调试和测试成本。

进一步地，所述步骤S1中采用的计算公式为p＝ρgH，式中ρ为海水密度，g为重力加速度，H为敷设水深；

所述步骤S2中采用公式为破断力公式，先计算中心加强件尺寸D₀后计算加强层总体面积S；

所述步骤S3中，挤包浮体层尺寸的计算公式为D₁＝D₀+2δ₁,其单位长度重量为W₁＝ρ₁×π×(D₁ ²-D₀ ²)/4，其中δ₁为浮体厚度，ρ₁为浮体密度；

所述步骤S4中，光电单元尺寸的计算公式为D₂＝D₁+2×D₂₁，其中D₂₁为光电单元的直径，其单位长度重量W₂＝n×ρ₂×S₂+2×10，其中ρ₂为光电单元密度；

所述步骤S5中，内护套层尺寸计算公式为D₃＝D₂+2×δ₂,其中δ₂内护套层厚度，内护套层重量W₃＝ρ₃×π×(D₃ ²-D₂ ²)/4，其中ρ₃为内护套材料密度；

所述步骤S6中，特种光纤单元以p＝2D₃的小节距方式绕制,根据节距确定绞入率对应每公里使用光纤长度为6λ。

所述步骤S7中，缆的最终外径D₄＝D₃+2×δ₃，其中δ₃为声透外护套层厚度，声透外护套层重量为W₄＝ρ₄×π×(D₄ ²-D₃ ²)/4，其中ρ₄为声透外护套层材料密度；

所述步骤S8中，声透外护套层抗压强度P＝(σ_s×2×σ)/(D₄-2σ)，其中σ_s为声透外护套层材料屈服强度，σ为内护套层厚度；

所述步骤S9中拖缆的密度ρ₅＝W/S，其中W＝∑W_0～4,S＝π×D₄ ²/4,计算ρ与ρ₂的关系，如果ρ₅＞ρ，则增加D₁大小或降低ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度，如果ρ₅＞ρ，则降低D₁大小或增加ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度。

根据上述步骤中的详细公式，可采用计算软件推知各参数对最终产品的影响关系，通过进行关键参数设置简化设计步骤。

进一步地，所述步骤S1中，H为5～50m；

所述步骤S2中D₀大小为5～8mm；

所述步骤S3中ρ₁为0.3～0.4g/cm³，δ₁为5～10mm；

所述步骤S4中光电单元包含5～10根1.8～2.0mm²电单元以及1～2根通信光纤单元；

所述步骤S5中δ₂为0.8～1.2mm，D₃为20～25mm；

所述步骤S6中特种光纤单元为3～6根，至少包含一根提供参考相位的G657弯曲不敏感光纤，一根高敏声学探测光纤，一根高敏磁感光纤，p的范围为40～50mm；

所述步骤S7中，δ₃为2.0～3.0mm。

上述方案中采用声磁探测特种光纤采用弯曲不敏感光纤，最低弯曲半径可达10mm,光纤采用尼龙紧包后外径达到0.9mm，特种光纤单元以小节距方式绕制，以增加单位长度内的纤长，提升敏感度和分辨率。

进一步地，所述步骤S4中采用的电单元为二类导体软铜线。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1)相比传统海洋监测缆，本设计利用材料特性以及理论计算确定拖缆的参数，大幅降低了拖缆的材料使用，且拖缆的安全性、继续性能更高；

2)取消传统海洋监测缆的钢丝外铠层，使用碳纤维杆、凯夫拉纤维等轻质高强度材料，在满足抗拉性能的情况下，大幅降低拖缆的尺寸，提升拖缆的弯曲性能，保证了拖缆在浅深海区域的适用性；

3)相比传统海洋监测缆，本设计将拖缆的光电信号传输层与监测层分开，有效降低拖缆工作过程中的电磁干扰，监测层采用小节距疏绕的方式贴合于拖缆的最外层声透层区域，提升监测的灵敏度；

4)相比传统海洋监测缆，本设计采用先进的光纤声感技术，通过高敏度的光学相干检测技术监测水下声音及振动，该缆还采用先进的光纤偏振磁感技术，采用高敏磁感涂层材料的磁感光纤，在磁感下会发生可检测的偏振旋转，双管齐下，保障监测性能的准确性及精度；

5)本设计对使用的各类材料严格甄选，通过精确的材料性能参数定制各类材料，对材料强度、热老化性能、密度、弹性模量等做详细的规定，在生产前以及生产过程中同步进行检测及调整，确保拖缆的密度符合要求；

6)相比传统水下监测拖缆，本设计采用了各类轻型耐弯材料，最终缆外径在30～40mm，约为传统水下监测拖缆的一半，同时大幅降低了缆体的弯曲性能，使得工作船在拖曳工作时保持灵活性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

附图中的标号为：

1、中心加强件；2、挤包浮体层；3、光电单元；31、光纤通信单元；32、电单元；4、加强层；5、内护套；6、特种光纤层；7、声透外护套层。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

(实施例1)

见图1，本实施例的一种高敏声磁动态拖缆，包括中心加强件1、挤包浮体层2、光电单元3、加强层4、内护套层5、特种光纤层6和声透外护套层7，所述中心加强件1设置于中心位置，中心加强件1与内护套层5之间设置有挤包浮体层2、光电单元3和加强层4，所述内护套层5外围设置有特种光纤层6，特种光纤层6外围设置有声透外护套层7；所述光电单元包括光纤通信单元31和电单元32。

所述挤包浮体层2紧贴中心加强件1，所述光电单元3设置于挤包浮体层2和内护套层5之间，所述加强层4填充于光电单元3的缝隙中。

所述中心加强件1为高强度非金属复合材料，所述挤包浮体层2为复合泡沫材料或/和聚氨酯发泡材料，所述加强层4为凯夫拉纤维或碳纤维。

所述高强度非金属复合材料为玻璃纤维增强复合塑料GFRP、凯夫拉纤维增强复合塑料AFRP或碳纤维增强复合塑料CFRP。

为支持上述方案给出表1，表1为几种常用的几种FRP材料特性，在同结构下，CFRP重量仅有钢丝的20％左右，抗拉强度则高出70％左右，在提升拖缆抗拉性能的基础上大幅降低拖缆的尺寸和重量。

1：常规中心加强件材料性能比对

所述中心加强件1的外径为5～8mm，所述挤包浮体层2密度0.3～0.4g/cm3，厚度5～10mm；所述内护套层5为PE材料，厚度为0.8～1.2mm，内护套层5外径20～25mm。

上述一种高敏声磁动态拖缆的设计方法包括以下步骤：

S1：根据声磁拖缆的敷设水深测算水压；

S2：确定拖缆的破断力，选择合适的材料；

S3：确定挤包浮体层2尺寸；

S4：确定光电单元3尺寸；

S5：确定内护套层5尺寸；

S6：确定疏绕特种光纤绞合节距；

S7：确定拖缆的最终外径；

S8：确定缆的外护套抗压性能；

S9：计算拖缆的密度。

上述一种高敏声磁动态拖缆的设计方法中，

所述步骤S1中采用的计算公式为p＝ρgH，式中ρ为海水密度，g为重力加速度，H为敷设水深；

所述步骤S2中采用公式为破断力公式，先计算中心加强件1尺寸D₀后计算加强层4总体面积S；

所述步骤S3中，挤包浮体层2尺寸的计算公式为D₁＝D₀+2δ₁,其单位长度重量为W₁＝ρ₁×π×(D₁ ²-D₀ ²)/4，其中δ₁为浮体厚度，ρ₁为浮体密度；

所述步骤S4中，光电单元3尺寸的计算公式为D₂＝D₁+2×D₂₁，其中D₂₁为光电单元3的直径，其单位长度重量W₂＝n×ρ₂×S₂+2×10，其中ρ₂为光电单元3的总体密度；

所述步骤S5中，内护套层5尺寸计算公式为D₃＝D₂+2×δ₂,其中δ₂内护套层5的厚度，内护套层5重量W₃＝ρ₃×π×(D₃ ²-D₂ ²)/4，其中ρ₃为内护套层5材料密度；

所述步骤S6中，特种光纤单元以p＝2D₃的小节距方式绕制,根据节距确定绞入率对应每公里使用光纤长度为6λ。

所述步骤S7中，缆的最终外径D₄＝D₃+2×δ₃，其中δ₃为声透外护套层7厚度，声透外护套层7重量为W₄＝ρ₄×π×(D₄ ²-D₃ ²)/4，其中ρ₄为声透外护套层7材料密度；

所述步骤S8中，声透外护套层7抗压强度P＝(σ_s×2×σ)/(D₄-2σ)，其中σ_s为声透外护套层7材料屈服强度，σ为声透外护套层7厚度；

所述步骤S9中拖缆的密度ρ₅＝W/S，其中W＝∑W_0～4,S＝π×D₄ ²/4,计算ρ与ρ₂的关系，如果ρ₅＞ρ，则增加D₁大小或降低ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度，如果ρ₅＞ρ，则降低D₁大小或增加ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度。

上述步骤中，设计时根据GB/T 18480-2001海底光缆规范机械性能要求，浅海单铠海底光缆的断裂拉伸负荷Fb需满足180kN,工作拉伸负荷需满足60kN，拖缆在工作时需要在侦测海水指定深度范围内来回拖曳工作，需要保持一定的灵活性及耐弯曲性能，因此对缆选材时需要充分考虑上述需求，尤其是拖缆的承力件，需采用轻型高强度材料，包括碳纤维以及凯夫拉芳纶等，首先需要确定加强件尺寸D₀，表2为几种常用的中心加强件1材料能够提供的破断力以及对应重量(以D₀＝5mm尺寸为例)，根据破断力公式Fb＝σX S0＝0.25π×∑(〖承力件直径〗^2×根数×材料抗拉强度)，结合材料特性以及机械性能，选用碳纤维CFRP可满足重量低、抗拉伸、耐弯折等性能要求；对于不足部分，需采用外层绞合或编织凯夫拉芳纶的方式增强，根据计算，可得出需要增加的芳纶面积S＝22mm²，或钢丝面积S＝78mm²。

表2：常规中心加强件材料重量及破断力比对(D₀＝5mm)

所述步骤S1中，H为5～50m；

所述步骤S2中D₀大小为5～8mm；

所述步骤S3中ρ₁为0.3～0.4g/cm³，δ₁为5～10mm；

所述步骤S4中光电单元3包含5～10根1.8～2.0mm²电单元32以及1～2根通信光纤单元31，用于连接拖缆连接设备的供电及通信。

所述步骤S5中δ₂为0.8～1.2mm，D₃为20～25mm。

所述步骤S6中特种光纤单元6为3～6根，至少包含一根提供参考相位的G657弯曲不敏感光纤，一根高敏声学探测光纤，一根高敏磁感光纤，p的范围为40～50mm；声透外护套层7采用耐磨TPU制备。

上述电单元32及通信光纤单元31使用稀疏螺旋绞合，节距18～22倍外径，光电单元3之间的间隙采用凯夫拉纤维绞合填充。

所述步骤S7中，δ₃为2.0～3.0mm。

所述步骤S4中采用的电单元32为二类导体软铜线。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：包括中心加强件、挤包浮体层、光电单元、加强层、内护套层、特种光纤层和声透外护套层，所述中心加强件设置于中心位置，中心加强件与内护套层之间设置有挤包浮体层、光电单元和加强层，所述内护套层外围设置有特种光纤层，特种光纤层外围设置有声透外护套层；所述光电单元包括光纤通信单元和电单元。

2.根据权利要求1所述的一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：所述挤包浮体层紧贴中心加强件，所述光电单元设置于挤包浮体层和内护套层之间，所述加强层填充于光电单元的缝隙中。

3.根据权利要求1所述的一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：所述光电单元紧贴中心加强件，所述挤包浮体层设置于光电单元外层，所述所述加强层填充于光电单元的缝隙中。

4.根据权利要求2或3所述的一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：所述中心加强件为高强度非金属复合材料，所述挤包浮体层为复合泡沫材料或/和聚氨酯发泡材料，所述加强层为凯夫拉纤维或碳纤维。

5.根据权利要求4所述的一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：所述高强度非金属复合材料为玻璃纤维增强复合塑料GFRP、凯夫拉纤维增强复合塑料AFRP或碳纤维增强复合塑料CFRP。

6.根据权利要求4所述的一种高敏声磁动态拖缆，其特征在于：所述中心加强件的外径为5～8mm，所述挤包浮体层密度0.3～0.4g/cm3，厚度5～10mm；所述内护套层为PE材料，厚度为0.8～1.2mm，内护套外径20～25mm。

7.根据权利要求4所述的一种高敏声磁动态拖缆的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据声磁拖缆的敷设水深测算水压；

S2：确定拖缆的破断力，选择合适的材料；

S3：确定挤包浮体层尺寸；

S4：确定光电单元尺寸；

S5：确定内护套层尺寸；

S6：确定疏绕特种光纤绞合节距；

S7：确定拖缆的最终外径；

S8：确定缆的外护套抗压性能；

S9：计算拖缆的密度。

8.根据权利要求7所述的一种高敏声磁动态拖缆的设计方法，其特征在于：

所述步骤S1中采用的计算公式为p＝ρgH，式中ρ为海水密度，g为重力加速度，H为敷设水深；

所述步骤S2中采用公式为破断力公式，先计算中心加强件尺寸D₀后计算加强层总体面积S；

所述步骤S3中，挤包浮体层尺寸的计算公式为D₁＝D₀+2δ₁,其单位长度重量为W₁＝ρ₁×π×(D₁ ²-D₀ ²)/4，其中δ₁为浮体厚度，ρ₁为浮体密度；

所述步骤S4中，光电单元尺寸的计算公式为D₂＝D₁+2×D₂₁，其中D₂₁为光电单元的直径，其单位长度重量W₂＝n×ρ₂×S₂+2×10，其中ρ₂为光电单元密度；

所述步骤S5中，内护套层尺寸计算公式为D₃＝D₂+2×δ₂,其中δ₂内护套层厚度，内护套层重量W₃＝ρ₃×π×(D₃ ²-D₂ ²)/4，其中ρ₃为内护套材料密度；

所述步骤S6中，特种光纤单元以p＝2D₃的小节距方式绕制,根据节距确定绞入率对应每公里使用光纤长度为6λ。

所述步骤S7中，缆的最终外径D₄＝D₃+2×δ₃，其中δ₃为声透外护套层厚度，声透外护套层重量为W₄＝ρ₄×π×(D₄ ²-D₃ ²)/4，其中ρ₄为声透外护套层材料密度；

所述步骤S8中，声透外护套层抗压强度P＝(σ_s×2×σ)/(D₄-2σ)，其中σ_s为声透外护套层材料屈服强度，σ为内护套层厚度；

所述步骤S9中拖缆的密度ρ₅＝W/S，其中W＝∑W_0～4,S＝π×D₄ ²/4,计算ρ与ρ₂的关系，如果ρ₅＞ρ，则增加D₁大小或降低ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度，如果ρ₅＞ρ，则降低D₁大小或增加ρ₁、ρ₃或者ρ₄密度。

9.根据权利要求8所述的一种高敏声磁动态拖缆的设计方法，其特征在于：

所述步骤S1中，H为5～50m；

所述步骤S2中D₀大小为5～8mm；

所述步骤S3中ρ₁为0.3～0.4g/cm³，δ₁为5～10mm；

所述步骤S4中光电单元包含5～10根1.8～2.0mm²电单元以及1～2根通信光纤单元；

所述步骤S5中δ₂为0.8～1.2mm，D₃为20～25mm；

所述步骤S6中特种光纤单元为3～6根，至少包含一根提供参考相位的G657弯曲不敏感光纤，一根高敏声学探测光纤，一根高敏磁感光纤，p的范围为40～50mm；

所述步骤S7中，δ₃为2.0～3.0mm。

10.根据权利要求9所述的一种高敏声磁动态拖缆的设计方法，其特征在于：所述步骤S4中采用的电单元为二类导体软铜线。