《GB/T37833-2019航天器安全防護(hù)通用要求》

專題研究報(bào)告目錄航天器安全防護(hù)

“基石標(biāo)準(zhǔn)”

如何定義?專家視角拆解GB/T37833-2019核心要義與未來(lái)5年行業(yè)指導(dǎo)價(jià)值航天器結(jié)構(gòu)安全防護(hù)有何關(guān)鍵指標(biāo)?GB/T37833-2019中材料選擇

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強(qiáng)度設(shè)計(jì)與抗損毀要求詳解航天器熱控系統(tǒng)安全防護(hù)難點(diǎn)在哪?GB/T37833-2019應(yīng)對(duì)極端溫度環(huán)境的技術(shù)方案與驗(yàn)證方法航天器在軌運(yùn)行階段安全防護(hù)如何實(shí)施?GB/T37833-2019針對(duì)空間碎片

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輻射等威脅的應(yīng)對(duì)策略分析與國(guó)際航天器安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有何差異?對(duì)標(biāo)分析與未來(lái)協(xié)同發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)航天器全生命周期面臨哪些安全風(fēng)險(xiǎn)?基于GB/T37833-2019的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別體系與防控重點(diǎn)深度剖析航天器電氣系統(tǒng)安全如何保障?GB/T37833-2019規(guī)定的絕緣

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防雷及電磁兼容防護(hù)措施落地指南航天器推進(jìn)系統(tǒng)安全防護(hù)有哪些硬性要求?GB/T37833-2019對(duì)燃料存儲(chǔ)

、輸送及應(yīng)急處置的規(guī)范解讀航天器地面測(cè)試與運(yùn)輸安全防護(hù)要點(diǎn)是什么?GB/T37833-2019保障地面環(huán)節(jié)安全的操作規(guī)范與設(shè)備要求如何推動(dòng)GB/T37833-2019在行業(yè)落地?結(jié)合未來(lái)航天器發(fā)展趨勢(shì)的實(shí)施路徑與效果評(píng)估方航天器安全防護(hù)“基石標(biāo)準(zhǔn)”如何定義？專家視角拆解GB/T37833-2019核心要義與未來(lái)5年行業(yè)指導(dǎo)價(jià)值GB/T37833-2019的制定背景與行業(yè)定位是什么01該標(biāo)準(zhǔn)制定源于航天器發(fā)射與運(yùn)行中安全事故頻發(fā)，如結(jié)構(gòu)損壞、電氣故障等問(wèn)題，亟需統(tǒng)一防護(hù)規(guī)范。其行業(yè)定位為航天器安全防護(hù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性、通用性標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋各類航天器全生命周期，是企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試等環(huán)節(jié)的重要依據(jù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)航天器安全防護(hù)通用標(biāo)準(zhǔn)的空白，為行業(yè)提供統(tǒng)一技術(shù)遵循。02（二）標(biāo)準(zhǔn)中航天器安全防護(hù)的核心定義與范圍包含哪些內(nèi)容01標(biāo)準(zhǔn)明確航天器安全防護(hù)是為避免航天器在設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、運(yùn)輸、發(fā)射、在軌運(yùn)行及回收階段，因各類風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致功能失效、結(jié)構(gòu)損壞或人員傷亡而采取的技術(shù)與管理措施。范圍涵蓋結(jié)構(gòu)、電氣、熱控、推進(jìn)等系統(tǒng)，同時(shí)包括地面操作與在軌運(yùn)行等全流程防護(hù)，確保航天器各環(huán)節(jié)安全。02（三）專家視角下標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)指標(biāo)與關(guān)鍵要求有哪些01專家指出，核心技術(shù)指標(biāo)包括結(jié)構(gòu)抗載荷能力、電氣系統(tǒng)絕緣強(qiáng)度、熱控系統(tǒng)溫度控制精度等。關(guān)鍵要求體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需貫穿全生命周期，防護(hù)措施需具備冗余性與可靠性，且需定期開(kāi)展驗(yàn)證測(cè)試，確保防護(hù)效果達(dá)標(biāo)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)各系統(tǒng)防護(hù)的協(xié)同性，避免單一環(huán)節(jié)防護(hù)缺失引發(fā)整體安全問(wèn)題。02未來(lái)5年該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器行業(yè)發(fā)展有何具體指導(dǎo)價(jià)值未來(lái)5年，隨著航天器向大型化、復(fù)雜化、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)將指導(dǎo)企業(yè)提升防護(hù)技術(shù)水平，降低事故率。助力航天器研發(fā)更貼合安全需求，推動(dòng)防護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，如新型抗輻射材料應(yīng)用；同時(shí)規(guī)范行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)秩序，保障航天器發(fā)射與在軌運(yùn)行安全，為我國(guó)航天事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。、航天器全生命周期面臨哪些安全風(fēng)險(xiǎn)？基于GB/T37833-2019的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別體系與防控重點(diǎn)深度剖析航天器設(shè)計(jì)階段常見(jiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)類型及表現(xiàn)形式設(shè)計(jì)階段風(fēng)險(xiǎn)主要有設(shè)計(jì)缺陷，如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算偏差，可能導(dǎo)致發(fā)射時(shí)斷裂；系統(tǒng)兼容性不足，電氣與熱控系統(tǒng)配合失調(diào)；未充分考慮空間環(huán)境，如輻射對(duì)電子元件影響。表現(xiàn)為航天器功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，或后續(xù)階段安全隱患埋下伏筆，影響整體可靠性。（二）航天器制造與裝配過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及潛在危害制造中材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，如強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求，影響結(jié)構(gòu)安全；裝配精度不足，部件連接松動(dòng)，可能在軌運(yùn)行中脫落。潛在危害包括航天器性能下降，甚至發(fā)射失敗、在軌解體，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，還可能威脅地面人員與設(shè)施安全。12（三）航天器測(cè)試階段易出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)及引發(fā)的后果測(cè)試階段風(fēng)險(xiǎn)有測(cè)試方案不完善，未覆蓋關(guān)鍵工況，無(wú)法發(fā)現(xiàn)隱患；測(cè)試設(shè)備精度不夠，數(shù)據(jù)失真導(dǎo)致誤判。后果是航天器帶“病”進(jìn)入后續(xù)階段，如發(fā)射后出現(xiàn)故障，在軌運(yùn)行中突發(fā)問(wèn)題，難以維修，影響任務(wù)完成，甚至導(dǎo)致任務(wù)失敗。12基于GB/T37833-2019的全生命周期風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別流程與方法01流程為首先明確航天器各階段目標(biāo)與任務(wù)，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求，梳理各環(huán)節(jié)可能風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)專家論證、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方法識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，建立風(fēng)險(xiǎn)清單。方法包括故障模式與影響分析（FMEA），分析各風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率與影響程度，為后續(xù)防控提供依據(jù)，確保風(fēng)險(xiǎn)無(wú)遺漏。02針對(duì)不同階段風(fēng)險(xiǎn)的GB/T37833-2019防控重點(diǎn)要求設(shè)計(jì)階段需嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展設(shè)計(jì)評(píng)審，確保符合安全指標(biāo)；制造階段加強(qiáng)材料檢驗(yàn)與裝配質(zhì)量管控；測(cè)試階段完善測(cè)試方案，選用精準(zhǔn)設(shè)備；運(yùn)輸、發(fā)射等階段按標(biāo)準(zhǔn)采取防護(hù)措施，如運(yùn)輸中的防震、發(fā)射時(shí)的應(yīng)急預(yù)案，各階段防控重點(diǎn)明確，形成全流程防護(hù)網(wǎng)。、航天器結(jié)構(gòu)安全防護(hù)有何關(guān)鍵指標(biāo)？GB/T37833-2019中材料選擇、強(qiáng)度設(shè)計(jì)與抗損毀要求詳解航天器結(jié)構(gòu)安全防護(hù)的核心關(guān)鍵指標(biāo)及衡量標(biāo)準(zhǔn)01核心指標(biāo)包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能、抗沖擊性能等。強(qiáng)度需能承受發(fā)射時(shí)的過(guò)載與在軌運(yùn)行的載荷；剛度保證結(jié)構(gòu)變形在允許范圍；抗疲勞性能應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期交變載荷；抗沖擊性能抵御空間碎片撞擊。衡量標(biāo)準(zhǔn)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試方法，如強(qiáng)度測(cè)試需達(dá)到設(shè)計(jì)載荷的1.2-1.5倍，變形量不超限值。02（二）GB/T37833-2019對(duì)航天器結(jié)構(gòu)材料選擇的具體要求與依據(jù)要求材料具備高強(qiáng)度、輕量化、耐高溫、抗腐蝕、抗輻射等特性。依據(jù)航天器各部位功能與所處環(huán)境，如結(jié)構(gòu)承力部件需選高強(qiáng)度合金，耐高溫部位選陶瓷基復(fù)合材料。同時(shí)要求材料供應(yīng)商提供合格證明，材料需經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)，禁止使用不合格材料，確保結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)安全。（三）航天器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的GB/T37833-2019規(guī)范與計(jì)算方法A規(guī)范要求強(qiáng)度設(shè)計(jì)需考慮靜載荷、動(dòng)載荷、溫度載荷等多種載荷組合，采用保守設(shè)計(jì)原則。計(jì)算方法需符合標(biāo)準(zhǔn)推薦的力學(xué)分析方法，如有限元分析，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變計(jì)算。同時(shí)要求計(jì)算結(jié)果需經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，避免因強(qiáng)度不足引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞。B航天器結(jié)構(gòu)抗損毀防護(hù)的技術(shù)要求與實(shí)施措施技術(shù)要求包括結(jié)構(gòu)具備一定抗損毀能力，如受小碎片撞擊后不影響核心功能。實(shí)施措施有采用緩沖結(jié)構(gòu)，在易受撞擊部位加裝防護(hù)板；選用抗損毀材料，如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料；對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，一處損壞不導(dǎo)致整體失效，按標(biāo)準(zhǔn)要求確保結(jié)構(gòu)在意外情況下仍能維持基本安全。結(jié)構(gòu)安全防護(hù)指標(biāo)的測(cè)試驗(yàn)證方法與合格判定標(biāo)準(zhǔn)A測(cè)試驗(yàn)證方法包括靜力試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等。靜力試驗(yàn)施加設(shè)計(jì)載荷，檢測(cè)結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形；振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M發(fā)射與在軌振動(dòng)環(huán)境；沖擊試驗(yàn)?zāi)M碎片撞擊。合格判定標(biāo)準(zhǔn)為測(cè)試中結(jié)構(gòu)無(wú)裂紋、斷裂等損壞，性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)試數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)則判定結(jié)構(gòu)安全防護(hù)合格。B、航天器電氣系統(tǒng)安全如何保障？GB/T37833-2019規(guī)定的絕緣、防雷及電磁兼容防護(hù)措施落地指南航天器電氣系統(tǒng)絕緣防護(hù)的重要性及GB/T37833-2019的具體要求絕緣防護(hù)可防止電氣短路、漏電，避免系統(tǒng)故障與人員觸電，是電氣安全核心。標(biāo)準(zhǔn)要求絕緣材料需滿足耐高溫、耐輻射、耐老化，絕緣電阻值在不同環(huán)境下需達(dá)標(biāo)，如常溫下不低于100MΩ；關(guān)鍵部位需雙重絕緣，定期檢測(cè)絕緣性能，確保無(wú)絕緣破損。12（二）絕緣防護(hù)措施的選擇與安裝規(guī)范及常見(jiàn)問(wèn)題解決方案01選擇需按部位電壓與環(huán)境選適配材料，如高壓部位選耐高壓絕緣管。安裝要確保絕緣層完整，避免擠壓破損，接線處絕緣密封良好。常見(jiàn)問(wèn)題如絕緣老化，需定期更換材料；絕緣電阻下降，排查是否受潮、污染，及時(shí)清潔或更換部件，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作。02（三）航天器電氣系統(tǒng)防雷防護(hù)的必要性與GB/T37833-2019的技術(shù)要求航天器在發(fā)射與地面測(cè)試時(shí)易受雷擊，防雷可避免電氣元件損壞、數(shù)據(jù)丟失。標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置防雷接地系統(tǒng)，接地電阻不超4Ω；關(guān)鍵電氣設(shè)備加裝浪涌保護(hù)器，能承受規(guī)定雷電流；電纜布線遠(yuǎn)離防雷引下線，減少感應(yīng)雷影響，確保雷電能量有效泄放。防雷防護(hù)裝置的選型、布置與維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)選型需按雷電防護(hù)等級(jí)選適配浪涌保護(hù)器，接地裝置選耐腐蝕材料。布置時(shí)接地網(wǎng)需覆蓋整個(gè)電氣系統(tǒng)，浪涌保護(hù)器安裝在設(shè)備電源入口處。維護(hù)保養(yǎng)要定期檢測(cè)接地電阻與浪涌保護(hù)器性能，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)更換，確保防雷裝置始終有效。航天器電氣系統(tǒng)電磁兼容防護(hù)的難點(diǎn)與GB/T37833-2019的解決方案難點(diǎn)是航天器內(nèi)部電子設(shè)備多，電磁干擾源復(fù)雜，易相互影響。標(biāo)準(zhǔn)解決方案包括設(shè)備布局合理，干擾源與敏感設(shè)備遠(yuǎn)離；電纜采用屏蔽電纜，減少電磁輻射與接收；設(shè)備外殼接地，抑制電磁泄漏；開(kāi)展電磁兼容測(cè)試，不符合要求的需整改，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。、航天器熱控系統(tǒng)安全防護(hù)難點(diǎn)在哪？GB/T37833-2019應(yīng)對(duì)極端溫度環(huán)境的技術(shù)方案與驗(yàn)證方法航天器熱控系統(tǒng)面臨的極端溫度環(huán)境及對(duì)系統(tǒng)的影響航天器在軌會(huì)經(jīng)歷-270℃至100℃以上極端溫度，如向陽(yáng)面高溫、背陽(yáng)面低溫。高溫會(huì)導(dǎo)致電子元件性能下降、材料老化；低溫會(huì)使?jié)櫥瑒┠?、結(jié)構(gòu)脆化，影響熱控系統(tǒng)散熱與控溫功能，進(jìn)而導(dǎo)致航天器各系統(tǒng)無(wú)法正常工作，甚至損壞設(shè)備。12（二）航天器熱控系統(tǒng)安全防護(hù)的主要難點(diǎn)及成因分析01難點(diǎn)一是溫度變化劇烈且范圍廣，控溫難度大；二是航天器內(nèi)部熱源多且分布不均，熱量易積聚；三是空間真空環(huán)境，散熱只能通過(guò)輻射，效率低。成因是太空特殊環(huán)境無(wú)大氣層調(diào)節(jié)溫度，航天器自身設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)熱，且真空環(huán)境限制散熱方式，增加防護(hù)難度。02（三）GB/T37833-2019針對(duì)極端溫度的熱控材料選擇要求與技術(shù)參數(shù)A要求熱控材料具備高導(dǎo)熱性、低發(fā)射率或高發(fā)射率（按需選擇）、耐高溫老化、耐輻射等特性。技術(shù)參數(shù)如導(dǎo)熱系數(shù)，高溫部位材料需大于100W/(m?K)；發(fā)射率，散熱面材料需大于0.8，保溫面材料需小于0.1，確保材料能滿足不同溫度環(huán)境下的熱控需求。B應(yīng)對(duì)極端溫度環(huán)境的熱控結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)布局方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用多層隔熱組件，在低溫部位阻隔熱量散失；高溫部位采用熱管，快速傳導(dǎo)熱量。系統(tǒng)布局將發(fā)熱設(shè)備集中布置，便于散熱；敏感低溫設(shè)備遠(yuǎn)離熱源，配備獨(dú)立控溫裝置。同時(shí)設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度，確保熱控系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。熱控系統(tǒng)安全防護(hù)效果的驗(yàn)證方法與性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)A驗(yàn)證方法包括地面模擬極端溫度試驗(yàn)，將熱控系統(tǒng)置于模擬太空溫度環(huán)境，檢測(cè)控溫效果；在軌溫度監(jiān)測(cè)，通過(guò)航天器傳回?cái)?shù)據(jù)評(píng)估性能。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)能將航天器各部位溫度控制在規(guī)定范圍（如電子設(shè)備溫度0-50℃),溫度波動(dòng)不超±2℃,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求則判定防護(hù)有效。B、航天器推進(jìn)系統(tǒng)安全防護(hù)有哪些硬性要求？GB/T37833-2019對(duì)燃料存儲(chǔ)、輸送及應(yīng)急處置的規(guī)范解讀航天器推進(jìn)系統(tǒng)安全防護(hù)的核心目標(biāo)與GB/T37833-2019的總體要求核心目標(biāo)是確保推進(jìn)系統(tǒng)在燃料存儲(chǔ)、輸送、工作及應(yīng)急時(shí)無(wú)泄漏、爆炸等安全事故，保障航天器軌道控制與姿態(tài)調(diào)整功能?？傮w要求推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需符合安全規(guī)范，部件具備高可靠性，操作流程標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)急處置措施完善，全流程管控安全風(fēng)險(xiǎn)。（二）燃料存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的安全防護(hù)硬性要求與容器設(shè)計(jì)規(guī)范01要求燃料容器材質(zhì)需耐燃料腐蝕、耐高溫高壓，如選用鈦合金；容器強(qiáng)度需能承受燃料存儲(chǔ)壓力與溫度變化，設(shè)計(jì)壓力不低于工作壓力的1.5倍；容器需具備泄漏檢測(cè)功能，配備壓力、溫度監(jiān)測(cè)裝置。存儲(chǔ)環(huán)境需通風(fēng)、防火，遠(yuǎn)離火源與熱源，防止燃料泄漏引發(fā)危險(xiǎn)。02（三）燃料輸送系統(tǒng)的安全防護(hù)要求與管路、閥門(mén)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)輸送管路需選用耐腐蝕、高強(qiáng)度材料，管路連接需密封良好，采用雙卡套或焊接連接；閥門(mén)需具備耐高壓、耐磨損特性，關(guān)閉嚴(yán)密，無(wú)內(nèi)漏外漏。要求系統(tǒng)設(shè)置過(guò)濾裝置，防止雜質(zhì)堵塞管路；配備壓力調(diào)節(jié)裝置，避免壓力過(guò)高損壞系統(tǒng)，確保燃料輸送穩(wěn)定安全。12推進(jìn)系統(tǒng)工作過(guò)程中的安全監(jiān)控指標(biāo)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法監(jiān)控指標(biāo)包括燃料壓力、溫度、流量，系統(tǒng)振動(dòng)、泄漏情況等。壓力需控制在規(guī)定范圍，如液體燃料壓力0.5-2MPa；溫度不超燃料安全溫度上限。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)，傳輸至控制系統(tǒng)，異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，工作人員及時(shí)處理，保障系統(tǒng)正常工作。燃料泄漏、爆炸等突發(fā)情況的應(yīng)急處置流程與GB/T37833-2019規(guī)范01泄漏時(shí)，立即關(guān)閉相關(guān)閥門(mén)，切斷燃料供應(yīng)；啟動(dòng)泄漏檢測(cè)與隔離裝置，防止泄漏擴(kuò)大；若泄漏燃料易燃，啟動(dòng)滅火裝置。爆炸時(shí)，啟動(dòng)應(yīng)急泄壓裝置，釋放壓力；關(guān)閉推進(jìn)系統(tǒng)，評(píng)估損傷程度；同時(shí)確保人員撤離安全區(qū)域，按標(biāo)準(zhǔn)流程開(kāi)展救援與后續(xù)處理，減少事故損失。02、航天器在軌運(yùn)行階段安全防護(hù)如何實(shí)施？GB/T37833-2019針對(duì)空間碎片、輻射等威脅的應(yīng)對(duì)策略分析航天器在軌運(yùn)行階段面臨的主要安全威脅類型及危害程度01主要威脅有空間碎片，小碎片撞擊可造成表面損傷，大碎片可能導(dǎo)致航天器解體；空間輻射，會(huì)損傷電子元件，影響系統(tǒng)功能；太陽(yáng)風(fēng)暴，引發(fā)航天器電位異常，干擾通信與供電。危害程度從輕微性能下降到航天器完全失效，甚至威脅在軌航天員安全。02（二）GB/T37833-2019針對(duì)空間碎片威脅的防護(hù)策略與技術(shù)措施01策略是規(guī)避與防護(hù)結(jié)合。技術(shù)措施包括航天器設(shè)計(jì)時(shí)考慮碎片防護(hù)，關(guān)鍵部位加裝防護(hù)盾，如鋁制緩沖層；地面監(jiān)測(cè)空間碎片，提前預(yù)警，若有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)整航天器軌道規(guī)避；采用輕量化且抗撞擊材料，減少碎片撞擊造成的損傷，保障航天器在軌安全。02（三）空間輻射對(duì)航天器的影響及GB/T37833-2019規(guī)定的輻射防護(hù)方案A