雷达设备对于航空母舰尤为重要，不仅航空母舰需要依靠它探测来自空中或海上的威胁，而且舰载机从舰上起飞后要依靠航空母舰的雷达来确定它们的位置，降落时需要雷达引导着舰，执行拦截任务的战斗机也需要依靠雷达的引导才能用自身的机载雷达抓住目标。因此，航空母舰上除了配备担负搜索任务的雷达，还配备了专门用于导航的雷达、控制武器的雷达等等。以美国“尼米兹”级航空母舰为例，在它的舰岛上和舰岛后的塔桅上共装备了各型雷达达15部之多。
航空母舰上的搜索雷达主要有两种，一种是担负对空搜索任务的对空搜索雷达，另一种是担负对海搜索任务的对海搜索雷达。对空搜索雷达包括二坐标雷达、三坐标雷达和相控阵雷达等，他们相互配合，共同完成对空监视任务。
二坐标对空搜索雷达主要用作远程警戒和低空补盲，其特点是雷达作用距离远，能够全空域搜索，并能可靠地提供较长时间的预警。二坐标雷达的典型代表是美国航空母舰上普遍使用的an/sps-49（v）5型雷达。该雷达采用了脉冲多普勒（pd）处理和恒虚警处理（cfar）以及先进的反干扰（eccm）技术，能够有效抑制杂波和抗箔片干扰。它还和综合自动检测和跟踪系统（ladt）配合工作。ladt系统能将几个雷达输出的目标数据综合为同一的目标轨迹，供武器系统使用。
三坐标对空搜索雷达是目前水面舰艇和航空母舰用来对空搜索的主要雷达，其特点是体积较大，天线具有更高的增益和更低的旁瓣，能够360度机械扫描，在仰角上采用频扫，可发射多个笔形波束，准确度较高。美国航空母舰装备的三坐标雷达为an/sps-48型远程对空搜索雷达，其主要功能是提供空中目标的三坐标数据并为武器控制系统提供目标指示。该雷达至今共发展了5种型号，改进型雷达大幅度提高了发射机功率，天线旁瓣更低，同时还加入了自适应数字处理器，使之能在恶劣环境下探测、跟踪空射反舰导弹。an/sps-48型雷达还可为“标准”Ⅱ导弹武器系统提供目标数据和中程制导，同时提供“海麻雀”和“拉姆”导弹的跟踪数据。
对海搜索雷达的技术要求和对空搜索雷达略有不同，要求雷达具有较好的抑制海杂波的功能。美国的对海搜索雷达最初设计为e/f波段笔形波束雷达，后来发展成为g/h波段的标准对海搜索雷达sps-10和sps-67v。后者是前者的固态型，为norden公司研制生产，它采用标准电子组件（sem），并使用bit，因而可靠性高，维修方便，寿命周期费用低，并具有优良的抗雨杂波和海杂波性能。
除了搜索雷达，航空母舰上还装备有导航雷达、航空控制全自动着舰导引雷达和导弹火控雷达。导航雷达主要为航空母舰提供导航数据，以确定航空母舰的海上相对位置，探测舰船、浮标、航标、空中飞机以及海岸线的相对位置，同时辅助航空母舰的地空监视探测、提供目标位置数据，从而构成航空母舰c4isr系统中的一种目标探测传感器，并能为舰载着舰雷达系统配合提供目标监视数据。航空控制全自动着舰导引雷达主要是用来对航空母舰舰载机作战飞行实施指挥控制的雷达。按照具体的分工不同，又可分为“塔康”战术导航雷达、飞机进场控制雷达、飞机着舰控制雷达、交通管制雷达、航空管制和导引雷达。这些雷达相互配合，分工合作，共同对舰载机的飞行和起降提供保障。火控雷达则是使用舰载导弹或火炮武器的必要装备，它的主要功能是根据威胁目标的综合参数自动完成威胁判断、制订打击顺序表、目标指示、分配跟踪通道、控制导弹或火炮发射架装弹、分配目标等。现代火控雷达自动化程度很高，运算速度极快，可同时控制舰炮和导弹对付空中和海上的目标。
航空母舰上的雷达非常多，各国的情况也五花八门，不尽相同。
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