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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。