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日本航空自衛隊現役預警機為13架E-2C空中預警機與波音767預警機，但是隨著解放軍軍機頻繁靠近日本附近空域，並發展雷達匿蹤戰機，因此日本在2014年決定採購更先進的E-2D預警機。日本採陸續編列預算購置，首架合約於2015年11月簽署、第2架合約則於2016年8月敲定，2架E-2D預警機預定於2018年交機。
E-2D預警機改良自E-2C預警機，最重要的改良項目是換裝洛克希德•馬汀（Lockheed Martin）所生產的AN/APY-9先進超高頻相位陣列雷達（Advanced UHF Radar，AURA）。美國海軍E-2D預警機在2014年完成初始戰力。
AN/APY-9雷達具備多種工作模式，在「凝視」模式下，機背上方雷達天線的旋轉機構被鎖定，電子掃瞄天線專門針對30至90度的水平扇面進行密集掃瞄，一旦發現雷達信號微弱，而且斷斷續續的可疑匿蹤目標時，雷達波束可以停止所有的水平掃瞄，專門對準一個固定方位掃描，強迫匿蹤目標現身，因而被視為偵測雷達匿蹤戰機的祕密武器。
日本是E-2D第一個外銷國，採購E-2D除了能強化監控巡弋飛彈能力外，更能偵測解放軍轟六，甚至是殲-20等隱形戰機。
