确定武器-目标配对和弹药库存需求是作战人员、战役规划人员和国防分析人员面临的一项长期挑战。随着弹药变得越来越复杂，并采用多域平台投送、协同能力、增强自主性、模块化传感器和有效载荷等先进技术，这些任务变得越来越困难。以往不同类别的武器和平台越来越难以为分析目的进行分类和区分。新型创新武器系统的特点是机载传感器具有多种现象和游荡能力，模糊了弹药和无人驾驶飞机之间的界限。具有非动能有效载荷的弹药跨越了弹药与具有通信、电子战以及情报、监视和侦察能力的平台之间的现有界限。为了充分利用尖端武器系统并确定最有效或最高效的弹药库存需求，有必要采用新方法对现代弹药进行分类和分组。本文开始制定新的弹药分类法，对当前和未来的弹药进行分类，作为任务规划、战役分析、作战研究和国防决策的分析基础。对弹药及其特性进行全面分类，可增强北约的认知优势和各层次的跨领域指挥能力--从战术和作战层面的任务和战役规划人员，到战略层面的政策和采购分析人员。此外，该分类法还是将机器学习技术和人工智能辅助规划方法应用于武器设计、战役分析和军事决策的重要基石。
1 引言
弹药是当代和未来战争的一个重要方面，在决定兵力设计、条令、战略和采购方面发挥着核心作用。认识到这一重要性，北大西洋公约组织（NATO）的 18 个高可见度项目中有 4 个侧重于空中、陆地和海上领域的弹药开发、采购和储存[1]。除弹药开发外，确定交战、战区和战略层面的弹药需求也是作战人员、战役规划人员和国防分析人员面临的一项持久挑战。由于弹药的技术特征各不相同，这些任务要求分析人员根据弹药的不同属性对其进行分类和归类。远程、高超音速和游荡等术语被用来为分析模型提供信息，并为有关弹药的讨论提供框架。然而，由于技术的先进性和现代武器系统的日益复杂性，现有的分类法越来越不够用。以前不同类别的弹药和平台，现在越来越难以为分析目的进行分类和区分。为了充分利用尖端武器系统并为未来的弹药讨论和分析提供框架，有必要采用一种全面的方法对当前和未来的弹药进行分类和分组。本文就制定新的弹药分类法的可能性提出了初步想法，以此作为未来任务规划、战役分析、作战研究和国防决策的基础。
1.1 主要利益者
弹药分类法对北约和世界防务界的几类利益相关者都很重要。在战术层面，武器专家和目标瞄准专家必须拥有一个全面的弹药特性数据库，以便对武器进行比较，并确定特定交战的弹药选择和优先次序。除了单次交战外，任务规划人员还依赖武器属性来确定平台装载量和部队维持需求。如今，这些现场用户必须考虑的不仅仅是哪种弹头对特定目标最有效。制导方式、传感器类型、生存能力和发射平台都是现代弹药与目标有效配对的关键因素。在作战层面，作战计划人员利用弹药类别来规划战区库存需求，并模拟灵活打击特定目标所需的武器组合。最后，在战略层面，战略家、采购人员和决策者必须对弹药进行分类，以管理和追求兵力结构和条令。政策制定者使用大类来推动有关弹药采购和使用的讨论。不完整或过时的弹药分类法会增加这些利益相关者依赖过时武器的风险，并且无法充分利用下一代弹药的先进能力。全面的分类法是进行稳健分析和将人工智能（AI）应用于这些流程自动化的重要基石。
1.2 以前的弹药分类法及其不足之处
长期以来，分析人员一直依赖几种常见的弹药分类方法，直到最近，这些方法才足以适用于前几代武器。最基本的分类法是按射程对弹药进行分类。例如，射程通常用于将弹道导弹分为短程、中程、中程和洲际导弹（分别为 SRBM、MRBM、IRBM 和 ICBM）[2]。武器交战区（WEZ）或有效交战范围是另一种常见的分类方法，因为它与对手武器的射程有关 [3]、[4]。其他熟悉的分类包括发射平台[5]、目标类型[6]以及制导与非制导弹药[7]。许多机构和国防组织同时使用上述几个类别来描述各种武器，尽管许多机构和国防组织并不对所有类别的弹药使用统一的分类标准，而是对巡航导弹、弹道导弹、炸弹和其他类型的武器使用特定术语[8]，[9]。
然而，在对下一代弹药进行研究时，作者发现这些现有的分类标准不足以对数量和类型不断增加的现代弹药进行有效分类。先进的技术和特性，如增强的自主性、小型化传感器、非动能有效载荷、更强的机动性、联网和协作能力、蜂群、模块化组件、多域发射能力和复杂的飞行路径，会使这些武器模糊许多现有弹药分类之间的界限，既包括特性，也包括根据任务需要对特征进行的动态变化。此外，具有这些特性的武器越来越难以分类，混淆了弹药与其他平台之间的传统界限，尤其是在空域。这些特征是未来弹药使用技术和作战概念发展的关键，应在分析分类法中加以解决。
1.3 以往创建新弹药分类法的尝试
为了加强任务规划、战役分析、作战研究和国防决策的基础，有必要建立一个新的弹药分类法，对未来和当前的弹药进行分类。最初，作者参考了航空航天公司[10]和兰德公司[11]最近关于现代弹道导弹和非动能武器分类的工作。这些分类法是有用的步骤，但仅限于弹道导弹和非动能效应。未来的分析和人工智能辅助决策需要更广泛、更全面的分类系统。
2 分析方法
制定和完善这种弹药分类法涉及两项主要任务。首先，必须确定分类法及其各种分类的范围。其次，必须对现代和发展中弹药进行全面调查，以确定相关类别和子类别。
2.1 确定新分类标准的范围
由于技术的不断进步，创建一个全面的、包含武器发展前沿系统的、对广泛的利益相关者有用的弹药分类法是一项艰巨的任务，而且可能是不可行的。目前的分类法无法解释未来所有武器的特征和能力。相反，新的分类法最好能被想象成一个组织当前弹药的框架，并保持灵活性和开放性，以适应进一步的进步。这一框架必须能够转变和发展，以适应新的模型和分析工作。尽管分类法应具有足够的普遍性，以包括所有武器系统，但分析人员必须能够在这个广泛的框架内适应更详细的模型。分类法应扩大决策者对弹药能力的认识，但也应包含几个层次的细节，以避免过度复杂化非技术讨论和优先排序。
考虑到这些要求，本文开始为所有类型和所有领域的水面打击弹药制定一个全面的弹药分类法，以作说明。水面打击弹药是作者几项研究的重点，包括各种具有不同特征和特性的武器。此外，目前超出现有分类法能力的许多系统都是水面打击武器。目前，这一初步分类工作有意排除了地空导弹以及鱼雷和水雷等水载武器。作者还排除了核有效载荷和核效应。这些系统为本文提出的框架今后的扩展提供了机会。
2.2 制定新的分类标准
在确定了分类标准的范围后，作者对当前和发展中的弹药进行了全面调查，以确定水面打击弹药的各种特征和特点。调查对象包括美国、北约、俄罗斯、中国和其他国家库存的所有领域的打击武器。除目前已投入实战的武器外，数据库还包括开发中武器和以前开发但从未投入实战的武器系统的已知或预期特征。作者总共收集了超过 125 种过去、现在和发展中的水面打击弹药的详细属性信息。收集的数据包括武器速度、飞行剖面、发射重量、制导系统（初始、中段和末段）、圆面积概率（CEP）、有效载荷类型和重量、成本、发射平台和制造商等详细信息。
收集有关世界弹药的详细和准确信息面临一些与分类和信息可用性有关的挑战。对于许多美国和北约弹药来说，有关射程、传感器类型和生存能力特征的最准确信息都是保密的。作者在创建该数据库时仅使用了公开来源的信息，以确保所生成的框架可以发布，并可接受批评、改进和扩展。不过，未来的用户可以使用该分类法根据保密数据来组织弹药。为确保信息的准确性和开放性，每种弹药至少使用了两个公开来源。作者在寻找有关发展中武器以及俄罗斯和中国弹药的完整而详细的公开来源信息时也遇到了困难。在许多情况下，作者收集了尽可能多的可由两个公开来源核实的数据。对于发展中武器，作者往往依赖于武器开发人员的估计或预期功能以及计划要求。
调查完成后，作者汇编了整个水面打击弹药的类别、属性和特征选项列表。在这些类别中，确定了子类别和主要特征组。然后将这些类别与目前国防文献中使用的常见弹药分类范围进行比较。例如，作者收集了以马赫数表示的弹药速度。然而，弹药速度通常又分为亚音速、超音速和高超音速。因此，分类法将速度作为一个大类，将马赫体制作为子类。作者根据几个标准对类别和子类别进行了评估： 分类是否准确地反映了每种弹药及其独特属性？是否存在类别和子类别之外的特征或特性？最重要的是，类别和子类别在多大程度上有助于将一种武器与另一种武器进行比较？哪些类别和子类别对先前确定的利益攸关方最有用？
3 结果
图 1 显示为水面打击弹药制定的分类法。主要类别用粗体标出，下面用圆点标出子类别。分类法总共确定了 10 个供考虑的主要类别。有些子类别故意留得宽泛，没有限定。本节将使用武器类型中难以统一分类的类别--弹药射程，来演示分类法的分类方法。根据弹药类型及其预期用途的不同，射程标签也大相径庭。该分类法没有试图将武器笼统地划分为短射程或长射程，而是将射程划分为三大子类别：绝对射程、相对射程和游荡射程。首先，射程分类可以是对距离的绝对测量，例如在 1 000 公里处区分短程和中程导弹。
其次，射程分类可以根据对手的武器系统来定义。如果一种弹药可以在对手防御系统的威胁范围之外发射，那么这种弹药就可以被视为远程武器。当然，这种衡量标准是相对的，并根据对手的选择及其不断发展的防御能力而变化。20 世纪 90 年代末首次投入实战的美国 AGM-154 联合对空武器与目前的 AGM-158 联合空对地对空导弹的射程大相径庭。它们的共同命名说明了什么可以被认为是真正的对地导弹的演变过程。
第三，射程类别包括一个子类别，用于表示游荡能力。虽然能够在有限时间内保持在作战空间上空存在的弹药本身并不新鲜，但本分类法将游荡确定为与弹药总射程相关但又独立于弹药总射程的一种功能。在未来的迭代中，这一游荡子类别还可按游荡持续时间、轮廓和功能进一步划分--这些都是射程、速度和弹道组合的结果。
重要的是，该分类法确定并标注了目前尚未很好描述和标注的几种弹药特征。生存能力特征、自主功能、游荡能力和非致命有效载荷等特征对弹药的使用和分析越来越重要。例如，在飞机武器舱内部携带弹药的能力在以往的分类标准中并没有得到统一考虑，但这对于保持隐形飞机的雷达截面和在竞争日益激烈的环境中执行打击任务至关重要。通过对这些属性进行识别和分类，该分类法可作为提高分析相关性和为未来讨论提供信息的基础。
图 1：新的弹药分类法：以水面打击武器为例。
4 结论
虽然本文制定的分类法范围和细节有限，但可作为一个说明性例子，概述当前弹药分类法的不足，并强调考虑采用新方法对弹药进行全面分类和比较的价值。该分类法并非最终产品，而是一个供评估、完善和扩展的发展框架。这一框架是应对日益重要的挑战的初步尝试，也是未来研究的基础。对弹药及其特性进行全面分类，将增强北约的认知优势和各层次的跨域指挥能力--从战术和作战层面的任务和战役规划人员，到战略层面的政策和采购分析人员。
4.1 未来应用
未来的分类法可由之前确定的各利益相关方应用。武器专家可以利用本分类法提供的更多细节，更好地将弹药与特定目标、平台和任务相匹配。更详细、更统一的分类有助于战役规划人员和作战研究人员更好地模拟弹药使用和战区需求。最后，各种分类有助于向决策者和战略家阐明各种重要的弹药属性。分类法提供了一个标准化的框架，通过该框架可以对各种武器进行比较、排序并确定它们之间的关系。
这种分类法对于将人工智能应用于弹药分析也至关重要。人工智能的应用可包括使用语义推理引擎[12]、[13]，将生成和推荐选项的某些流程自动化，无论是向武器人员/目标瞄准人员、战役规划人员，还是向决策者和战略家推荐选项。类似所提出的分类法以及条件规则集可用于为语义推理引擎构建本体[14]。随着新弹药类型和应用的引入，利用自然语言处理[15]进行无监督语义映射的技术也可用于进一步扩展和发展各种分类标准。
4.2 进一步研究
进一步的研究可以扩大分类法的范围，并通过案例研究进一步评估其实用性。真正全面的分类法必须扩展到所有类型的弹药，包括地对空导弹、水上弹药（如水雷和鱼雷）、额外的定向能武器以及各种核有效载荷。随着更多弹药和技术的开发和投入实战，需要对类别和分类器进行扩展。应通过具体案例研究对分类法进行评估，以进一步完善各种类别和子类别。需要进一步研究的有价值的案例是那些处于技术进步前沿的案例，包括非动能弹药、模块化弹药、网络化和协同武器，以及具有更强自主性的弹药。
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