卡-31配备有E-801M无源相控阵预警雷达，雷达工作在L波段，天线由96个阵元组成，分成四行，该雷达对于战斗机大小的目标探测距离大约为100公里左右，可以同时同时跟踪40个目标，利用相控阵雷达电子扫描的特性，卡-31可以灵活的执行空空/空海搜索任务，或者同时对空、海目标进行探测，雷达显示系统采用KABRIS-31系统，可以综合显示雷达图像、数字地图、目标信号与历史航迹，从而描绘出目标的详细情况和运动路线，卡-31是较早采用多路数据总线的前苏联飞机（相当于美国的1553B，较早的苏-27、米格-29采用的数据总线为单向数据总线，相当于美国早期的ARINC429数据总线），E-801M通过数据总线与PNK-37DM飞行和导航系统交联，由于PNK-37DM配备有INS-2000环形激光陀螺惯导系统和A737全球卫星定位系统，可以提供飞机精确的座标及恣态等信息，以便雷达进行更精确计算地（海）面杂波功率，以更好探测低空目标。

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