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苏-35火控系统可由其机载探测系统及通过通讯系统（数据链）取得的资料共同决定目标位置。RLSU-27雷达系统是整个火控系统的中心，包括机首雷达与后视雷达。前视雷达天线是NO-11M机械式天线，与苏-27的NO-01相比，NO-11M探测距离、扫描范围（方位、俯仰角）、同时追踪及锁定目标数量都提高了，并能进行地形测绘等；同时还装有高功率宽带发射机、UHF放大器来补偿功率损失、可程序化数字信号处理器、数字计算机等。NO-11M使用X与L两种波段，波束宽2.4°，有12种不同的波形，即发射出去的波可以不时更换波形，使敌方难以解析，达到抗干扰及一定的隐身目的。除此之外，NO-11M还能发现巡航导弹、弹道导弹、直升机等目标。当探测距离为350km时，能在200km处追踪目标；能同时追踪20个目标并攻击其中的8个。RLSU-27雷达系统可提供给苏-35近乎360°的雷达视野，并能引导机载导弹进行后射或掉头发射。

在机载探测系统方面，由RLSU-27雷达系统主动取得目标，也能由可定位雷达预警接收器(RWR)被动探测目标，还可用机首的光电探测器以及环场热探测器进行被动探测。综合雷达、雷达预警接收器、红外线探测器的资料可得到较精确的目标资料。在红外线探测器操作范畴之外，例如，距离较远，获目标热源不明显且有电磁辐射信号时，就能以预警接收器得到的方位数据来校正方位。

火控雷达与苏-27系列战斗机最大区别在于，苏-35战斗机采用了尖端的Irbis—E(雪豹）型相控阵雷达系统，自称具有独一无二的目标截获距离。Irbis—E雷达由第克霍米洛夫研究所研制，是苏-30MKI、苏-30MKM和苏-30MKA等战斗机上安装的Bars雷达的一种衍生型。

苏35战机采用最先进的雪豹相控阵雷达，探测距离可达到350公里。其中对舰船等50.000m²以上目标大约为400km，对RCS=3m²左右的隐形战机（F35)大约为100—150km。

Irbis—E雷达是一种工作在x波段的多功能雷达，采用了900毫米无源相控阵列和基于Solo-35数字式计算机的具有发展前景的计算系统。其中，相控阵阵列天线通过一个液压传动机构的驱动转动，可以扫描±60度的方位角和俯仰角，而液压执行机构还可以独立地操纵阵列天线机械水平转动60度。借助于阵列天线的电子控制和机械操纵，雷达的最大波束角度在方位上增加到120度。

Irbis-E雷达可以在边扫描边跟踪的模式下，具有同时截获和跟踪30个目标的能力。它可以同时发射两枚半主动雷达制导的导弹，分别攻击两个不同的目标。并可以用8枚主动雷达制导导弹攻击8个目标，其中包括4个300公里之外、甚至更远的目标。据介绍，当3平方米雷达截面积（RCS)空中目标在1万米或更高的高度飞行时，Irbis—E雷达的迎头截获距离至少达到350～400公里，尾追截获距离至少150公里，甚至可以在90公里外发现仅有0.01平方米RCS的“超低可观测性”威胁目标。

在对地攻击模式，Irbis—E雷达在实施地形跟随(包括地面和水面）和地面目标截获时，主要利用低分辨率的“真实波束”、中等分辨率的多普勒波束锐化(DBS)和高/超高分辨率的自适应合成孔径的聚焦模式，最多可以跟踪4个地面目标。它可以在同一时间锁定空中和地面目标，在对地测绘过程中，可以足够的精度持续监视和跟踪一个空中威胁，并可发射主动雷达制导导弹实施攻击。

作为Bars雷达的衍生型，Irbis—E雷达具有更加优越的性能，即工作频率波段扩大了两倍，空中目标截获和方位跟踪区域从70度扩大到120度，同时具有更远的搜索距离，增强了电子对抗装置的抗干扰性。据来自俄罗斯媒体的消息称，在这些功能方面，Irbis—E雷达与美国和西欧的无源和有源相控阵雷达的最新型号相当，甚至可以与同级别最尖端的雷达系统相抗衡，如美国空军的F一22A“猛禽”战斗机上所装备的AN/APG一77雷达。

自从2004年以来，第克霍米洛夫研究所一直在研制Irbis—E雷达。到目前为止，它的两台原型机已经通过了试验台测试，首台原型机正在准备安装在飞行试验台上。2006年底前，Irbis—E雷达已经安装在苏-30MK2(503号）战斗机上开始试飞，随后将准备正式投入全速生产。