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苏-35BM与初期型T-50所用的雷达是Tikhmirov-NIIP（提赫米洛夫仪器制造科学研究院）于2004年研制的Irbis-E（“雪豹-E”）PESA（被动相控阵）雷达，这可以说是苏-35BM最主要的卖点，任何一篇介绍苏-35BM的文章无不聚焦在它高达400千米的对战机探测距离与多目标处理能力。甚至在2007年莫斯科航展上苏-35BM首度公开时，Irbis-E成了苏-35BM总设计师对潜在客户介绍的第一个要点。其以成熟的3 代雷达组件搭配必要的四代技术发展而成，在探测性能上直逼昂贵的AESA（主动相控阵）雷达，在其他技术参数上（反应速度、能量效率、寿命等）虽仍逊于AESA雷达但远超普通PESA与传统雷达，相当于PESA与AESA雷达的平均值。Tikhmirov-NIIP为这种雷达起了—个有趣的名字：“超级雷达”（Superradar），其字头正好是“苏”而且刻意使用苏霍伊设计局的符号样式，因此同时也有强调其是“给苏式战机使用的超级雷达”之意。此外，大多数文章所没有提到的是，Irbis-E是比照第四代雷达所设计，整合了许多一般火控雷达所没有的功能。整体而言，Irbis-E几乎与现阶段尚未发展到极致的AESA雷达并驾齐驱，甚至在探测距离这种直接关系到作战能力的性能方面还超出不少。
发展缘起与动机
lrbis-E在2004年正式开始发展，目的是用于当时研发中的3 代战机苏-35BM.以及第四代战机T-50的原型机或初始量产机，甚至计划用于苏-27SM2改进方案。因此，lrbis-E从一开始就作为第四代雷达来设计：作为一种整合式无线电系统，其除了火控功能外，还需整合敌我识别、电子战等功能。
lrbis-E被赋予的任务包括：
1）对空中、陆地、海上目标的主、被动探测；
2）敌我识别：
3）识别空中目标的类型甚至具体型号：
4）解析密集编队目标的成员数量：
5）各种分辨率的对地雷达成像：
6）“地图冻结模式”：
7）低空飞行安全信息的建立，确保地形规避的安全：
8）气象探测：
9）校正导航系统：
10）为光电探测器测距：
11）在各种距离的战斗过程中与自身甚至僚机的机上系统通联。
12）其他一般火控雷达的功能、训练模式等。
开发这种性能直逼AESA雷达的PESA雷达主要有两个原因。首先，俄罗斯第四代战机的AESA雷达系统是在四代战机计划确立以后才正式开始研发，按Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利（YuriBeli）在计划初期的说法，即使资金悉数到位，完整的第四代雷达系统也要到2015年才会问世，在这之前会采用渐改的方式迈入四代。因此在四代雷达问世之前当然要有过渡版本的雷达。
再者，Tikhmirov-NIIP考虑到AESA雷达在先进性之外还有一个“缺点”，那就是太贵，约是PESA雷达的好几倍，且Tikhmirov-NIIP十分擅长的PESA的潜力尚未被完全开发，因此认为仍有必要继续改进PESA雷达。Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利进一步指出，价格因素限制了AESA雷达的使用范围，例如在像教练机这样的超小型飞机上使用AESA雷达“根本不合逻辑”，而PESA雷达却可以，例如Tikhmirov-NIIP开发的Osa（“黄蜂”）相控阵雷达便是可以给雅克-130高级教练机使用的雷达。Tikhmirov-NIIP的专家们还证实，在无人机上使用PESA雷达的价格与普通机械雷达差不多，但性能却成倍提升。此外，PESA天线较轻因而可以轻易地藉由机械辅助扫描来扩展视野，同时对未来的高能微波武器也具有较高的免疫力。
Tikhmirov-NIIP继续积极发展超级PESA雷达是一个非常务实的考虑，而且这种考虑也只会发生在俄罗斯等少数国家，因为目前在战机上使用PESA雷达的国家只有俄罗斯与法国，特别是俄罗斯早在米格-31上就采用了战机等级的PESA雷达，已拥有数十年的使用经验。对其他国家来说，从无到有开发“比较便宜”的PESA雷达的成本未必会比开发AESA雷达便宜，因此当然直接迈入AESA时代，而对使用PESA雷达超过20年的俄罗斯来说开发“超级PESA雷达”则只是举手之劳。此外，在综合对比Tikhmirov-NIIP的数款新型PESA雷达后可发现，Tikhmirov-NIIP的PESA雷达技术已远远超过传统雷达，并且在很多指标上还达到了同期AESA雷达的水平。
硬件架构与设计
“菥火相传，稳扎稳打，承前启后”可以说是对lrbis-E设计架构最好的概括。其以此前Tikhmirov-NIIP最新产品Bars与Osa相控阵雷达的成熟硬件如Bars的同步器、低频接收机、高频接收机、信号产生器、真空管放大器、机械辅助扫描装置、Bars与Osa的天线等为基础，够好的部分就沿用，不够好的就加以改进，并搭配全新的计算机系统与多年来开发的各种新操控软件而成。
发射机由Oliva“橄榄”固态信号产生机以及内含两组Chelnok“独木舟”真空管放大器的功率放大装置组成。Oliva信号产生器是由Bars上的Oliha信号产生机发展而来，拥有2倍以上的操作频率范围，能产生相当复杂的信号以确保多用途性与抗干扰能力。Chelnok真空管放大器乃直接延用自Bars，早已是相当成熟的硬件，已在老苏-35的712号机上通过飞行试验，两个这种放大器让lrbis-E拥有了峰值20千瓦与平均5千瓦的发射功率，照明模式的平均功率则为2千瓦。超大功率是大幅提升操作距离的关键之一，也提升了抗干扰能力。
接收机是一种建立在低噪声输入放大器上的、含保护装置的四信道接收机，噪声系数3.5dB。其拥有“超高分辨率”，用来接收与预处理高频信号，并进行“模拟一数字”转换。 3）可控的成像区域：
4）对RCS=5万平方米目标如航空母舰的探测距离400千米，对铁路、桥梁类目标（RCS=1000平方米）探测距离150-200千米，对快艇（RCS=200平方米）为100-120千米，对战术导弹基地或坦克群（RCS=30平方米）探测距离60-70千米，可同时追踪4个目标，打击其中2个：
5）对空对地模式可并行，但空地模式并行时其中一个模式会受限，例如对地追踪目标数由4个降为1个，或对空模式仅保留监视功能，或仅对1个目标取得火控级数据；
6）测量飞机相对于地面的飞行参数.供低空飞行时自动规避使用；
7）气象雷达模式；
8）对海模式时，可用旋转台旋转天线以将极化方向改为水平，提升对海探测的效果。
其他
1）lrbis-E能以与主频误差 4%内的工作频率调制出各种脉冲重复频率的信号并实现“单脉冲指向法”，同时能够产生非常复杂的信号以提升探测能力与抗干扰能力。lrbis-E的信号产生器也为固态式，因此与AESA雷达应没有本质上的差别。而除了复杂信号外，lrbis-E的超大功率自然也相对不易被干扰：
2）航展上的影片显示，仅仅4架苏-35BM以数据链互通信息便能构成2500-3000千米防线（相比之下.4架米格-31仅能构成800千米的防线）。然而有趣的是，苏-35BM的AT-E数据链通信系统的对空通信距离约500千米，以这样的距离4架飞机总间距至多1500千米，能形成的防线不超过2500千米，因此可能需要额外的通信频道。在lrbis-E的介绍中提到其要能确保“在近程与远程空战中与飞机自身的航电系统甚至编队或机群中的其他飞机的航电系统交联”，这是否意味着lrbis-E自身能进行数据链通信？仍待查证。此外，前缘襟翼的AFAR-L相控阵雷达也是可能实现远距离宽带数据链传输的通道。
设计特色与技术进步性分析
超大功率与超高速计算机对操作距离的影响
lrbis-E的峰值发射功率达20千瓦，平均5千瓦。此等高功率是之前最强悍的Zhuk-MSFE（峰值功率8千瓦）的2倍以上，甚至超越多数AESA雷达。而处理系统则以中央计算机负责，苏-35BM的中央计算机为EKVS-E，茌运算性能上至少已超越早期F-22的中央计算机.T-50的中央计算机则又比EKVS-E强好几倍。
lrbis-E的超大探测距离主要来自更大的功率与更强的计算机。以Pharzotron-NIIR的Zhuk-MSFE为比较样本（口径980毫米，峰值8千瓦，探测距离190千米（目标RCS-3平方米）.考虑雷达功率的增加（8千瓦增至20千瓦）、口径的减少（980毫米减至900毫米）、能量效率的增加（约15%增至20%），在假设采用之前旧款计算机的情况下，这样的功率可使探测距离扩大至250千米左右，因此实际上其350-400千米的探测距离在很大程度上是得益于先进的计算机。lrbis-E采用中央计算机进行运算，苏-35BM的中央计算机的Solo-35.01用于信号处理，Solo-35.02用于数据处理。Solo-35.01拥有高达每秒800亿次的浮点运算能力（32个500MHz信号处理器）与1个500MHz的数据处理器以及总共数GB的内存。新计算机使lrbis-E能使用更复杂的信号分析，进一步提升探测距离。处理系统对探测距离的提升相当显著，以苏-27SM为例，在采用新的Baget-54计算机后其探测距离便增加50%。从以上分析大致可估计功率与计算机对lrbis-E探测距离的贡献比例。
超大功率带来超大探测距离与更强的抗干扰能力，但拥有先进接收能力的敌人也有可能在更远的距离上被动发现之。就隐身技术的角度来看，这种设计等于大方地将自己的行踪暴露出来。然而对lrbis-E而言，还必须考虑到其超大视野带来极大的主动预警范围（±120度，90千米）.这使得敌方就算能发现苏-35BM并率先发射武器，效果也非常差。因此可以说超大功率在隐身性上的缺陷被其自身的主动预警能力弥补了。
新型天线的优越性
天线则结合了Bars与Osa的经验。lrbis-E的前身Bars的许多性能缺陷其实都来自天线设计。Bars的天线电子扫描角度仅有±40度，搭配水平机械扫描后增加到±70度，与Pharzotron-NIIR或外国的其他相控阵雷达±60 -±70度的电子扫描视野相比逊色很多。lrbis-E则使用更新的科技，达到±60度的电子扫描视野，重量却反而比Bars更轻，这种更轻巧但性能更好的天线技术在总设计师2005年的访谈中便有提及。2006年其进一步指出，测试中该天线在±60度范围内性能绝佳，而即使达到±70度效果也依然很好。
一位Tikhmirov-NIIP的天线设计师接受笔者采访时还表示.Bars将L波段敌我识别天线寄生在主天线上，这对探测距离造成了负面影响，因此，lrbis-E将敌我识别天线移除也有助于增加探测距离。至于Osa雷达则在能量效率上有独到之处，其能量效率在20%左右，相比之下一般雷达能量效率约在10%左右.Zhuk-MSFE约15%，AESA雷达约25%-30%。
反应速度一般是PESA相对于AESA的一大弱项，两者的反应速度分别在0.1-1毫秒与1-10微秒级，差了10-1000倍！这主要是非固态的亚铁盐移相器与固态移相器的差别。米格-31的Zaslon（“闪光舞”）PESA雷达的反应速度为1.28毫秒，目前则进步至lrbis-E的0.4毫秒以及Osa的0.15-0.3毫秒。相比之下.Osa的固态移相器（应是用于敌我识别）反应速度为50微秒。目前还不清楚为何lrbis-E的反应速度会比前身Osa还要慢，一种可能是功率较大而必须做出牺牲，一种可能是仅公布保守数据。 机械辅助扫描
Tikhmirov-NIIP是全球第一家在战机上将机械辅助扫描与电子扫描相结合的厂商。有趣的是，其多年来采用机械扫描的动机颇有“见山是山，见山不是山，见山还是山”的味道。最初在苏-37搭配Bars雷达时，Tikhmirov-NIIP便打算附加能±30度扫描的机械装置，在搭配“预计”能±60度扫描的Bars雷达后，能将水平视野扩大到±90度，从而兼顾相控阵雷达的敏捷性与机械扫描雷达的大视角（当时俄制机械扫描雷达视野已达±90度）.因此机械扫描的最初目的是要“增大视野”。 但在实际使用时发现，Bars的天线在超过±45度范围时探测性能会下降，要解决该问题就必须增加天线重量，在成本因素以及考虑到在实际95%的战术状况下只需±45度电子扫描（依据祖科夫斯基学院的研究），Tikhmirov-NIIP接纳Bars天线的缺点而将电子扫描范围限制在±40度，并额外搭配EPGS-6A机械扫描装置将水平视野增至±70度，因此Bars的机械扫描实际上是在“补偿天线性能的不足”。
而到了lrbis-E上，机械扫描的目的再次回到“增大视野”。lrbis-E的天线采用更新的技术，使得天线不但比Bars更轻，而且拥有±60度的电子扫描视野。更轻的天线允许使用扫描角度倍增（±60度）的机械并附加可±120度旋转的旋转基座，使雷达可以拥有两种超大视野模式
1）以电子扫描搭配水平辅助机械，此时视野为垂直±60度、水平±120度，旋转台在此用于消除飞机滚转的影响：
2）电子扫描、水平扫描、旋转台复合使用，可获得各个平面皆±120度的超大视野，此时运作过程较复杂，数据更新周期较长，而且至少在初始型上，这种模式只用于搜索而不用于追踪。
事实上，如此大幅度的机械辅助扫描并不完全因为“天线变轻”所以“刚好可以用”而已，而是与设计需求有关。相关文献指出，四代雷达的要求之一是要有超过±100度的视野（当年MFI（多用途前线战斗机）计划的N-014雷达视野便由1部前视雷达与2部侧视雷达组成，赋予其±130度视野），达成此需求最简单的方法就是雷达搭配机械扫描，但若仅使用类似Bars那样的“电子扫描 水平机械扫描”的配置，则该宽广视野会有相当大的使用限制，例如飞机滚转后，本来在大视角处的目标便会脱离雷达视野。旋转台的第一个目的便是解决此问题：让旋转台来平衡飞机的滚转，这样一来“电子扫描 水平机械扫描”所构成的总视野便能不受飞机滚转影响。当然在附加了旋转台后，也多出了各个平面上都有±120度视野的功能（只是这样的话数据更新会较慢）。另一方面藉由天线旋转也可改变极化方向，在对海模式时具有将垂直极化转为水平极化以增强对海处理能力的附加价值。
这种双机械辅助扫描让lrbis-E在极大的范围内都保有主雷达的探测与火控能力，甚至超越了“主雷达 若干小型侧视雷达”的设计（这是因为小型侧视阵列探测能力必不如前视雷达，若侧视雷达要有主雷达的探测距离，则相当于同时安装若干部主雷达，是相当不经济的设计）。这让战机在战时能采用更灵活的战术机动而不失去对战场的接触，甚至赋予飞机极强的警戒能力。在欧洲EF-2000改进方案中，其AESA雷达也是安装在类似的双轴机械辅助扫描台上的。
虽然就直觉而言这种方式可能因为机械扫描的关系而无法实时监控整个空域，但全空域扫描周期其实在个位数秒，这么短的周期内只有视距内目标有办法横越1道探测波束的宽度，对其他目标而言（也就是绝大多数的目标）这种雷达视野等效于实时的。据设计师指出.lrbis-E的机械辅助扫描装置与旋转台旋转速度大约都是每秒120度，因此在第一种大视野模式（垂直±60度，水平±120度）时数据更新周期约2秒：在第二种大视野模式（上下左右各120度）时数据更新周期约4秒。在这样的时间差内飞机、来袭导弹等目标一般而言很难飞越探测波束宽度，因此对雷达而言几乎算是静止。除非是缠斗距离（小于10千米）内的飞机、来袭导弹，或一定距离以内横越的高超声速目标，才有机会在这段时间内飞越一道波束的宽度。需注意的是，第一种大视野模式的更新周期约2秒，大约是F-22发射武器时弹舱开合的周期，因此F-22在发射武器的过程中很容易被探测到。
对高能微波武器的免疫力
所谓的”微波武器”或”电磁脉冲武器”是藉由高功率电磁波或超强脉冲以破坏对方无线电系统接收电路的技术。战机的AESA雷达由于总功率比一般非AESA雷达高很多（例如APG-77与APG-81的总峰值功率约15-20千瓦，而一般高功率雷达的峰值常在5千瓦以下），因此可以将能量汇聚在敌方天线以烧毁其电路，相当于一种微波武器。
对此，Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利指出，PESA雷达的接收模式中，收到的信号要先经过移相系统，再经过保护系统，才会进入输入放大器（接收端放大器），因此需要相当大的功率才有机会烧毁接收电路。反观AESA雷达，外来信号一开始就先进入放大器（AESA雷达的放大器安置在最外端）.如果要进行防护在技术上反而比较困难。此外防护措施必须做在每一个天线单元上，也就是一做就是上千个，价格也相当惊人，因此其认为在抗微波武器的能力上PESA雷达具有极大优势。
lrbis-E除了拥有PESA雷达先天的抗微波武器特点外，由其20千瓦的峰值功率也可窥知其抗微波武器的能力。20千瓦的峰值功率相当于甚至大于各种同时期的战机用AESA雷达，换言之敌方AESA雷达聚焦过来的“杀伤脉冲”跟lrbis-E自身的波几乎没两样，真要烧毁电路可能得接近至已经不具实际意义的距离。这个距离不难定性估计：假设lrbis-E探测距离L以内的目标会有危险，则表示其发射信号在行进2L距离后强度可能足以伤害接收机，那么总功率同样是20千瓦的AESA雷达如果在距离2L以内便有机会伤害lrbis-E。然而L必然小于雷达的最小操作距离，而最小操作距离通常仅有数百米，换言之AESA雷达必须进入个位数公里才较有机会使用其微波武器功能，几乎可以考虑为无意义。而在此时，甚至在AESA雷达可以烧坏lrbis-E之前，或许lrbis-E已经先拥有烧坏AESA雷达的可能性。因此理论上，AESA雷达的微波武器功能对lrbis-E无效。
Tikhmirov-NIIP的其他优势技术
除了前面提到的探测距离以及能量效率外.Tikhmirov-NIIP还有多项足以在“非AESA-领域称霸的技术。目前，绝大多数最先进的非AESA雷达（机械雷达与PESA雷达）平均故障间隔约100-250小时（例如Pharzotron-NIIR的Zhuk-MSFE为200或250小时），但Tikhmirov-NIIP的Osa被动相控阵雷达平均故障间隔已高达400-550小时，已相当甚至高于尚未达到理论极限的现有AESA雷达（例如Pharzotron-NIIR的Zhuk-AE主动相控阵雷达平均故障周期为900小时，美制APG-77约450小时）。 据设计师所言，lrbis-E的天线是由Osa雷达所用者放大修改而来，更大、零件更多、功率更强，因此平均故障间隔较小，预计是100小时。此外根据Tikhmirov-NIIP官网，lrbis-E的使用寿命与战斗机相同，是6000小时或30年，第一次大修周期与大修周期都是1500小时或12年。平均修复时间（找出问题并换上备件）为30分钟。
测试与生产
lrbis-E在早期发展阶段被称作lrbis，于2005年6月24日搭配Pero反射式PESA天线在苏-30MK2上进行飞行试验，以验证探测距离与多目标处理能力，当时已测得对9个目标的多目标处理能力（含2个真实目标与7个虚拟目标）。Pero是一种廉价的相控阵天线，其性能与能量效率都不是最好的，但使用Pero试验的其中1个原因是其拥有很大的操作频率范围等优势，故能用以模拟许多未来雷达的复杂工作模式。
第一部lrbis-E原型机于2006年秋准备安装于苏-30MKK的503号机。不过由于“非Tikhmirov-NIIP的原因”直至2007年1月前后才完成装配（但没有装设机械装置）.并进行飞行试验，测试对地功能，展现出很强的对地处理效能，对空试验则于3月进行，据称第一阶段试飞中已取得“正面成果”。2008年初刊登的尤里·贝利访谈指出，“飞行试验证实那些许多人不相信的参数都是可能实现的，对RCS=3平方米的目标的探测距离达到250-290千米，这原则上证实我们达到了设计参数。”这里需注意的是，用于飞行试验的苏-30MK2本身采用的雷达平均功率为1千瓦，lrbis-E则是5千瓦，因此这一测试数据可能是降低功率后的结果。
至2010年末，lrbis-E的基本工作模式已趋近测试完成（包括超远程模式）.至于根据雷达反射特性识别型号、判定密集编队机群内飞机数量等（这些被归类于“特殊模式”）功能则仍需要一些时间。
最初的4部原型雷达是由Tikhmirov-NIIP与GRPZ（国家梁赞仪器制造厂）合作生产的，第5部之后则完全由GRPZ生产.2008年已实现生产线生产。生产线出产的lrbis-E最早装设于苏-35BM 904号机上，然而该机首飞时便在滑行过程中撞毁。因此，Tikhmirov-NIIP生产了额外的lrbis-E用于901或902号机进行试验。
lrbis-E可以如此快速地完成量产准备反应了生产者介入研发的好处。在苏联的军工体系下，设计单位与生产单位彼此独立。这个限制在苏联解体后被逐渐打破，例如苏霍伊设计局很早就与主机厂KnAAPO（共青城飞机制造厂）合做改进后续的苏-27战机。lrbis-E便是在设计之初便由负责生产的GRPZ参与研发，之后的AFAR-X主动相控阵雷达也是采用这一模式。生产者在一开始就介入将大幅减少”从设计完成到掌握生产技术”以及”从掌握生产技术到能可靠生产”的时程。此外.GRPZ在雷达研发中的地位并不仅限于生产技术的介入而已，其本身已是一个先进机载计算机的研发重地，苏-35BM的Solo系列计算机便是由GRPZ研发制造的
总结
总体言之，lrbis-E在技术指标上相当于PESA与AESA雷达的平均值，逊于AESA雷达但又比其他PESA雷达高一等级。而AESA雷达虽然理论上能够拥有比PESA雷达多很多的操作模式，但现阶段各国仍未完全挖掘出AESA雷达的潜力因此以西方的观点认定lrbis-E是落后产品有失准确。与同时期的AESA雷达相比，lrbis-E的主要作战性能劣势仅在处理目标数量、操作频率范围、多频率多波束同时工作、反应速度等方面，毕竟这是PESA雷达这种需要分时多任务工作的雷达与相当于好几部独立雷达组成的AESA雷达相比先天的弱势。
Tikhmirov-NIIP的“超级雷达”并非一蹴可及，而是在约40年的时光中逐渐演进的结果。1968年开始为米格-31研制的Zaslon是第一种战机用相控阵雷达，稍后MFI计划中的N-014相控阵雷达也由Tikhmirov-NIIP负责。虽然最终随MFI计划流产，但得到的经验却被用于后来的Bars雷达，算是真正用于“战斗机”的相控阵雷达（因为米格-31太大太重，Zaslon仅天线就重达1吨，不适合一般战斗机搭载），从中暴露的问题也在10余年的时光中陆续得到解决。同时，Tikhmirov-NIIP还开发出小型化的Bars-29（用于米格-29的Bars）以及全新的Osa来累积研发经验。在长期的演化中，除了解决许多技术问题外，Tikhmirov-NIIP的专家也得到了“哲学层次”的提升，能以更全面的角度在性能、价格等方面找到平衡点，并对相控阵雷达的各种技术利弊有了更客观的认知，这些经验都有利于开发最新的AESA雷达。Tikhmirov-NIIP目前开发四代机AESA雷达的团队便是由走过完整的PESA时代的老设计师带领新人进行。尤里·贝利指出，即使西方在AESA雷达的研发上看似领先，但从侧面来看，其实仍未脱离Tikhmirov-NIIP已走过的路。
因此lrbis-E可说是“身世非凡”。如果说各种性能优异的系统总是要面对“可靠性不足”的考验，那么lrbis-E至少有着40年经验当靠山，此一“优势”并不存在于其他相控阵雷达。而靠着这种优良的“血统”，lrbis-E几乎具备了同时代AESA雷达的功能，甚至在操作距离这种与作战能力直接相关的指标上超越了西方战机的AESA雷达（包括APG-77）。按Tikhmirov-NIIP的观点，lrbis-E就架构来说是3 代，但就性能论却达到甚至超越西方的四代雷达。
发展缘起与动机
lrbis-E在2004年正式开始发展，目的是用于当时研发中的3 代战机苏-35BM.以及第四代战机T-50的原型机或初始量产机，甚至计划用于苏-27SM2改进方案。因此，lrbis-E从一开始就作为第四代雷达来设计：作为一种整合式无线电系统，其除了火控功能外，还需整合敌我识别、电子战等功能。
lrbis-E被赋予的任务包括：
1）对空中、陆地、海上目标的主、被动探测；
2）敌我识别：
3）识别空中目标的类型甚至具体型号：
4）解析密集编队目标的成员数量：
5）各种分辨率的对地雷达成像：
6）“地图冻结模式”：
7）低空飞行安全信息的建立，确保地形规避的安全：
8）气象探测：
9）校正导航系统：
10）为光电探测器测距：
11）在各种距离的战斗过程中与自身甚至僚机的机上系统通联。
12）其他一般火控雷达的功能、训练模式等。
开发这种性能直逼AESA雷达的PESA雷达主要有两个原因。首先，俄罗斯第四代战机的AESA雷达系统是在四代战机计划确立以后才正式开始研发，按Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利（YuriBeli）在计划初期的说法，即使资金悉数到位，完整的第四代雷达系统也要到2015年才会问世，在这之前会采用渐改的方式迈入四代。因此在四代雷达问世之前当然要有过渡版本的雷达。
再者，Tikhmirov-NIIP考虑到AESA雷达在先进性之外还有一个“缺点”，那就是太贵，约是PESA雷达的好几倍，且Tikhmirov-NIIP十分擅长的PESA的潜力尚未被完全开发，因此认为仍有必要继续改进PESA雷达。Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利进一步指出，价格因素限制了AESA雷达的使用范围，例如在像教练机这样的超小型飞机上使用AESA雷达“根本不合逻辑”，而PESA雷达却可以，例如Tikhmirov-NIIP开发的Osa（“黄蜂”）相控阵雷达便是可以给雅克-130高级教练机使用的雷达。Tikhmirov-NIIP的专家们还证实，在无人机上使用PESA雷达的价格与普通机械雷达差不多，但性能却成倍提升。此外，PESA天线较轻因而可以轻易地藉由机械辅助扫描来扩展视野，同时对未来的高能微波武器也具有较高的免疫力。
Tikhmirov-NIIP继续积极发展超级PESA雷达是一个非常务实的考虑，而且这种考虑也只会发生在俄罗斯等少数国家，因为目前在战机上使用PESA雷达的国家只有俄罗斯与法国，特别是俄罗斯早在米格-31上就采用了战机等级的PESA雷达，已拥有数十年的使用经验。对其他国家来说，从无到有开发“比较便宜”的PESA雷达的成本未必会比开发AESA雷达便宜，因此当然直接迈入AESA时代，而对使用PESA雷达超过20年的俄罗斯来说开发“超级PESA雷达”则只是举手之劳。此外，在综合对比Tikhmirov-NIIP的数款新型PESA雷达后可发现，Tikhmirov-NIIP的PESA雷达技术已远远超过传统雷达，并且在很多指标上还达到了同期AESA雷达的水平。
硬件架构与设计
“菥火相传，稳扎稳打，承前启后”可以说是对lrbis-E设计架构最好的概括。其以此前Tikhmirov-NIIP最新产品Bars与Osa相控阵雷达的成熟硬件如Bars的同步器、低频接收机、高频接收机、信号产生器、真空管放大器、机械辅助扫描装置、Bars与Osa的天线等为基础，够好的部分就沿用，不够好的就加以改进，并搭配全新的计算机系统与多年来开发的各种新操控软件而成。
发射机由Oliva“橄榄”固态信号产生机以及内含两组Chelnok“独木舟”真空管放大器的功率放大装置组成。Oliva信号产生器是由Bars上的Oliha信号产生机发展而来，拥有2倍以上的操作频率范围，能产生相当复杂的信号以确保多用途性与抗干扰能力。Chelnok真空管放大器乃直接延用自Bars，早已是相当成熟的硬件，已在老苏-35的712号机上通过飞行试验，两个这种放大器让lrbis-E拥有了峰值20千瓦与平均5千瓦的发射功率，照明模式的平均功率则为2千瓦。超大功率是大幅提升操作距离的关键之一，也提升了抗干扰能力。
接收机是一种建立在低噪声输入放大器上的、含保护装置的四信道接收机，噪声系数3.5dB。其拥有“超高分辨率”，用来接收与预处理高频信号，并进行“模拟一数字”转换。 3）可控的成像区域：
4）对RCS=5万平方米目标如航空母舰的探测距离400千米，对铁路、桥梁类目标（RCS=1000平方米）探测距离150-200千米，对快艇（RCS=200平方米）为100-120千米，对战术导弹基地或坦克群（RCS=30平方米）探测距离60-70千米，可同时追踪4个目标，打击其中2个：
5）对空对地模式可并行，但空地模式并行时其中一个模式会受限，例如对地追踪目标数由4个降为1个，或对空模式仅保留监视功能，或仅对1个目标取得火控级数据；
6）测量飞机相对于地面的飞行参数.供低空飞行时自动规避使用；
7）气象雷达模式；
8）对海模式时，可用旋转台旋转天线以将极化方向改为水平，提升对海探测的效果。
其他
1）lrbis-E能以与主频误差 4%内的工作频率调制出各种脉冲重复频率的信号并实现“单脉冲指向法”，同时能够产生非常复杂的信号以提升探测能力与抗干扰能力。lrbis-E的信号产生器也为固态式，因此与AESA雷达应没有本质上的差别。而除了复杂信号外，lrbis-E的超大功率自然也相对不易被干扰：
2）航展上的影片显示，仅仅4架苏-35BM以数据链互通信息便能构成2500-3000千米防线（相比之下.4架米格-31仅能构成800千米的防线）。然而有趣的是，苏-35BM的AT-E数据链通信系统的对空通信距离约500千米，以这样的距离4架飞机总间距至多1500千米，能形成的防线不超过2500千米，因此可能需要额外的通信频道。在lrbis-E的介绍中提到其要能确保“在近程与远程空战中与飞机自身的航电系统甚至编队或机群中的其他飞机的航电系统交联”，这是否意味着lrbis-E自身能进行数据链通信？仍待查证。此外，前缘襟翼的AFAR-L相控阵雷达也是可能实现远距离宽带数据链传输的通道。
设计特色与技术进步性分析
超大功率与超高速计算机对操作距离的影响
lrbis-E的峰值发射功率达20千瓦，平均5千瓦。此等高功率是之前最强悍的Zhuk-MSFE（峰值功率8千瓦）的2倍以上，甚至超越多数AESA雷达。而处理系统则以中央计算机负责，苏-35BM的中央计算机为EKVS-E，茌运算性能上至少已超越早期F-22的中央计算机.T-50的中央计算机则又比EKVS-E强好几倍。
lrbis-E的超大探测距离主要来自更大的功率与更强的计算机。以Pharzotron-NIIR的Zhuk-MSFE为比较样本（口径980毫米，峰值8千瓦，探测距离190千米（目标RCS-3平方米）.考虑雷达功率的增加（8千瓦增至20千瓦）、口径的减少（980毫米减至900毫米）、能量效率的增加（约15%增至20%），在假设采用之前旧款计算机的情况下，这样的功率可使探测距离扩大至250千米左右，因此实际上其350-400千米的探测距离在很大程度上是得益于先进的计算机。lrbis-E采用中央计算机进行运算，苏-35BM的中央计算机的Solo-35.01用于信号处理，Solo-35.02用于数据处理。Solo-35.01拥有高达每秒800亿次的浮点运算能力（32个500MHz信号处理器）与1个500MHz的数据处理器以及总共数GB的内存。新计算机使lrbis-E能使用更复杂的信号分析，进一步提升探测距离。处理系统对探测距离的提升相当显著，以苏-27SM为例，在采用新的Baget-54计算机后其探测距离便增加50%。从以上分析大致可估计功率与计算机对lrbis-E探测距离的贡献比例。
超大功率带来超大探测距离与更强的抗干扰能力，但拥有先进接收能力的敌人也有可能在更远的距离上被动发现之。就隐身技术的角度来看，这种设计等于大方地将自己的行踪暴露出来。然而对lrbis-E而言，还必须考虑到其超大视野带来极大的主动预警范围（±120度，90千米）.这使得敌方就算能发现苏-35BM并率先发射武器，效果也非常差。因此可以说超大功率在隐身性上的缺陷被其自身的主动预警能力弥补了。
新型天线的优越性
天线则结合了Bars与Osa的经验。lrbis-E的前身Bars的许多性能缺陷其实都来自天线设计。Bars的天线电子扫描角度仅有±40度，搭配水平机械扫描后增加到±70度，与Pharzotron-NIIR或外国的其他相控阵雷达±60 -±70度的电子扫描视野相比逊色很多。lrbis-E则使用更新的科技，达到±60度的电子扫描视野，重量却反而比Bars更轻，这种更轻巧但性能更好的天线技术在总设计师2005年的访谈中便有提及。2006年其进一步指出，测试中该天线在±60度范围内性能绝佳，而即使达到±70度效果也依然很好。
一位Tikhmirov-NIIP的天线设计师接受笔者采访时还表示.Bars将L波段敌我识别天线寄生在主天线上，这对探测距离造成了负面影响，因此，lrbis-E将敌我识别天线移除也有助于增加探测距离。至于Osa雷达则在能量效率上有独到之处，其能量效率在20%左右，相比之下一般雷达能量效率约在10%左右.Zhuk-MSFE约15%，AESA雷达约25%-30%。
反应速度一般是PESA相对于AESA的一大弱项，两者的反应速度分别在0.1-1毫秒与1-10微秒级，差了10-1000倍！这主要是非固态的亚铁盐移相器与固态移相器的差别。米格-31的Zaslon（“闪光舞”）PESA雷达的反应速度为1.28毫秒，目前则进步至lrbis-E的0.4毫秒以及Osa的0.15-0.3毫秒。相比之下.Osa的固态移相器（应是用于敌我识别）反应速度为50微秒。目前还不清楚为何lrbis-E的反应速度会比前身Osa还要慢，一种可能是功率较大而必须做出牺牲，一种可能是仅公布保守数据。 机械辅助扫描
Tikhmirov-NIIP是全球第一家在战机上将机械辅助扫描与电子扫描相结合的厂商。有趣的是，其多年来采用机械扫描的动机颇有“见山是山，见山不是山，见山还是山”的味道。最初在苏-37搭配Bars雷达时，Tikhmirov-NIIP便打算附加能±30度扫描的机械装置，在搭配“预计”能±60度扫描的Bars雷达后，能将水平视野扩大到±90度，从而兼顾相控阵雷达的敏捷性与机械扫描雷达的大视角（当时俄制机械扫描雷达视野已达±90度）.因此机械扫描的最初目的是要“增大视野”。 但在实际使用时发现，Bars的天线在超过±45度范围时探测性能会下降，要解决该问题就必须增加天线重量，在成本因素以及考虑到在实际95%的战术状况下只需±45度电子扫描（依据祖科夫斯基学院的研究），Tikhmirov-NIIP接纳Bars天线的缺点而将电子扫描范围限制在±40度，并额外搭配EPGS-6A机械扫描装置将水平视野增至±70度，因此Bars的机械扫描实际上是在“补偿天线性能的不足”。
而到了lrbis-E上，机械扫描的目的再次回到“增大视野”。lrbis-E的天线采用更新的技术，使得天线不但比Bars更轻，而且拥有±60度的电子扫描视野。更轻的天线允许使用扫描角度倍增（±60度）的机械并附加可±120度旋转的旋转基座，使雷达可以拥有两种超大视野模式
1）以电子扫描搭配水平辅助机械，此时视野为垂直±60度、水平±120度，旋转台在此用于消除飞机滚转的影响：
2）电子扫描、水平扫描、旋转台复合使用，可获得各个平面皆±120度的超大视野，此时运作过程较复杂，数据更新周期较长，而且至少在初始型上，这种模式只用于搜索而不用于追踪。
事实上，如此大幅度的机械辅助扫描并不完全因为“天线变轻”所以“刚好可以用”而已，而是与设计需求有关。相关文献指出，四代雷达的要求之一是要有超过±100度的视野（当年MFI（多用途前线战斗机）计划的N-014雷达视野便由1部前视雷达与2部侧视雷达组成，赋予其±130度视野），达成此需求最简单的方法就是雷达搭配机械扫描，但若仅使用类似Bars那样的“电子扫描 水平机械扫描”的配置，则该宽广视野会有相当大的使用限制，例如飞机滚转后，本来在大视角处的目标便会脱离雷达视野。旋转台的第一个目的便是解决此问题：让旋转台来平衡飞机的滚转，这样一来“电子扫描 水平机械扫描”所构成的总视野便能不受飞机滚转影响。当然在附加了旋转台后，也多出了各个平面上都有±120度视野的功能（只是这样的话数据更新会较慢）。另一方面藉由天线旋转也可改变极化方向，在对海模式时具有将垂直极化转为水平极化以增强对海处理能力的附加价值。
这种双机械辅助扫描让lrbis-E在极大的范围内都保有主雷达的探测与火控能力，甚至超越了“主雷达 若干小型侧视雷达”的设计（这是因为小型侧视阵列探测能力必不如前视雷达，若侧视雷达要有主雷达的探测距离，则相当于同时安装若干部主雷达，是相当不经济的设计）。这让战机在战时能采用更灵活的战术机动而不失去对战场的接触，甚至赋予飞机极强的警戒能力。在欧洲EF-2000改进方案中，其AESA雷达也是安装在类似的双轴机械辅助扫描台上的。
虽然就直觉而言这种方式可能因为机械扫描的关系而无法实时监控整个空域，但全空域扫描周期其实在个位数秒，这么短的周期内只有视距内目标有办法横越1道探测波束的宽度，对其他目标而言（也就是绝大多数的目标）这种雷达视野等效于实时的。据设计师指出.lrbis-E的机械辅助扫描装置与旋转台旋转速度大约都是每秒120度，因此在第一种大视野模式（垂直±60度，水平±120度）时数据更新周期约2秒：在第二种大视野模式（上下左右各120度）时数据更新周期约4秒。在这样的时间差内飞机、来袭导弹等目标一般而言很难飞越探测波束宽度，因此对雷达而言几乎算是静止。除非是缠斗距离（小于10千米）内的飞机、来袭导弹，或一定距离以内横越的高超声速目标，才有机会在这段时间内飞越一道波束的宽度。需注意的是，第一种大视野模式的更新周期约2秒，大约是F-22发射武器时弹舱开合的周期，因此F-22在发射武器的过程中很容易被探测到。
对高能微波武器的免疫力
所谓的”微波武器”或”电磁脉冲武器”是藉由高功率电磁波或超强脉冲以破坏对方无线电系统接收电路的技术。战机的AESA雷达由于总功率比一般非AESA雷达高很多（例如APG-77与APG-81的总峰值功率约15-20千瓦，而一般高功率雷达的峰值常在5千瓦以下），因此可以将能量汇聚在敌方天线以烧毁其电路，相当于一种微波武器。
对此，Tikhmirov-NIIP总经理尤里·贝利指出，PESA雷达的接收模式中，收到的信号要先经过移相系统，再经过保护系统，才会进入输入放大器（接收端放大器），因此需要相当大的功率才有机会烧毁接收电路。反观AESA雷达，外来信号一开始就先进入放大器（AESA雷达的放大器安置在最外端）.如果要进行防护在技术上反而比较困难。此外防护措施必须做在每一个天线单元上，也就是一做就是上千个，价格也相当惊人，因此其认为在抗微波武器的能力上PESA雷达具有极大优势。
lrbis-E除了拥有PESA雷达先天的抗微波武器特点外，由其20千瓦的峰值功率也可窥知其抗微波武器的能力。20千瓦的峰值功率相当于甚至大于各种同时期的战机用AESA雷达，换言之敌方AESA雷达聚焦过来的“杀伤脉冲”跟lrbis-E自身的波几乎没两样，真要烧毁电路可能得接近至已经不具实际意义的距离。这个距离不难定性估计：假设lrbis-E探测距离L以内的目标会有危险，则表示其发射信号在行进2L距离后强度可能足以伤害接收机，那么总功率同样是20千瓦的AESA雷达如果在距离2L以内便有机会伤害lrbis-E。然而L必然小于雷达的最小操作距离，而最小操作距离通常仅有数百米，换言之AESA雷达必须进入个位数公里才较有机会使用其微波武器功能，几乎可以考虑为无意义。而在此时，甚至在AESA雷达可以烧坏lrbis-E之前，或许lrbis-E已经先拥有烧坏AESA雷达的可能性。因此理论上，AESA雷达的微波武器功能对lrbis-E无效。
Tikhmirov-NIIP的其他优势技术
除了前面提到的探测距离以及能量效率外.Tikhmirov-NIIP还有多项足以在“非AESA-领域称霸的技术。目前，绝大多数最先进的非AESA雷达（机械雷达与PESA雷达）平均故障间隔约100-250小时（例如Pharzotron-NIIR的Zhuk-MSFE为200或250小时），但Tikhmirov-NIIP的Osa被动相控阵雷达平均故障间隔已高达400-550小时，已相当甚至高于尚未达到理论极限的现有AESA雷达（例如Pharzotron-NIIR的Zhuk-AE主动相控阵雷达平均故障周期为900小时，美制APG-77约450小时）。 据设计师所言，lrbis-E的天线是由Osa雷达所用者放大修改而来，更大、零件更多、功率更强，因此平均故障间隔较小，预计是100小时。此外根据Tikhmirov-NIIP官网，lrbis-E的使用寿命与战斗机相同，是6000小时或30年，第一次大修周期与大修周期都是1500小时或12年。平均修复时间（找出问题并换上备件）为30分钟。
测试与生产
lrbis-E在早期发展阶段被称作lrbis，于2005年6月24日搭配Pero反射式PESA天线在苏-30MK2上进行飞行试验，以验证探测距离与多目标处理能力，当时已测得对9个目标的多目标处理能力（含2个真实目标与7个虚拟目标）。Pero是一种廉价的相控阵天线，其性能与能量效率都不是最好的，但使用Pero试验的其中1个原因是其拥有很大的操作频率范围等优势，故能用以模拟许多未来雷达的复杂工作模式。
第一部lrbis-E原型机于2006年秋准备安装于苏-30MKK的503号机。不过由于“非Tikhmirov-NIIP的原因”直至2007年1月前后才完成装配（但没有装设机械装置）.并进行飞行试验，测试对地功能，展现出很强的对地处理效能，对空试验则于3月进行，据称第一阶段试飞中已取得“正面成果”。2008年初刊登的尤里·贝利访谈指出，“飞行试验证实那些许多人不相信的参数都是可能实现的，对RCS=3平方米的目标的探测距离达到250-290千米，这原则上证实我们达到了设计参数。”这里需注意的是，用于飞行试验的苏-30MK2本身采用的雷达平均功率为1千瓦，lrbis-E则是5千瓦，因此这一测试数据可能是降低功率后的结果。
至2010年末，lrbis-E的基本工作模式已趋近测试完成（包括超远程模式）.至于根据雷达反射特性识别型号、判定密集编队机群内飞机数量等（这些被归类于“特殊模式”）功能则仍需要一些时间。
最初的4部原型雷达是由Tikhmirov-NIIP与GRPZ（国家梁赞仪器制造厂）合作生产的，第5部之后则完全由GRPZ生产.2008年已实现生产线生产。生产线出产的lrbis-E最早装设于苏-35BM 904号机上，然而该机首飞时便在滑行过程中撞毁。因此，Tikhmirov-NIIP生产了额外的lrbis-E用于901或902号机进行试验。
lrbis-E可以如此快速地完成量产准备反应了生产者介入研发的好处。在苏联的军工体系下，设计单位与生产单位彼此独立。这个限制在苏联解体后被逐渐打破，例如苏霍伊设计局很早就与主机厂KnAAPO（共青城飞机制造厂）合做改进后续的苏-27战机。lrbis-E便是在设计之初便由负责生产的GRPZ参与研发，之后的AFAR-X主动相控阵雷达也是采用这一模式。生产者在一开始就介入将大幅减少”从设计完成到掌握生产技术”以及”从掌握生产技术到能可靠生产”的时程。此外.GRPZ在雷达研发中的地位并不仅限于生产技术的介入而已，其本身已是一个先进机载计算机的研发重地，苏-35BM的Solo系列计算机便是由GRPZ研发制造的
总结
总体言之，lrbis-E在技术指标上相当于PESA与AESA雷达的平均值，逊于AESA雷达但又比其他PESA雷达高一等级。而AESA雷达虽然理论上能够拥有比PESA雷达多很多的操作模式，但现阶段各国仍未完全挖掘出AESA雷达的潜力因此以西方的观点认定lrbis-E是落后产品有失准确。与同时期的AESA雷达相比，lrbis-E的主要作战性能劣势仅在处理目标数量、操作频率范围、多频率多波束同时工作、反应速度等方面，毕竟这是PESA雷达这种需要分时多任务工作的雷达与相当于好几部独立雷达组成的AESA雷达相比先天的弱势。
Tikhmirov-NIIP的“超级雷达”并非一蹴可及，而是在约40年的时光中逐渐演进的结果。1968年开始为米格-31研制的Zaslon是第一种战机用相控阵雷达，稍后MFI计划中的N-014相控阵雷达也由Tikhmirov-NIIP负责。虽然最终随MFI计划流产，但得到的经验却被用于后来的Bars雷达，算是真正用于“战斗机”的相控阵雷达（因为米格-31太大太重，Zaslon仅天线就重达1吨，不适合一般战斗机搭载），从中暴露的问题也在10余年的时光中陆续得到解决。同时，Tikhmirov-NIIP还开发出小型化的Bars-29（用于米格-29的Bars）以及全新的Osa来累积研发经验。在长期的演化中，除了解决许多技术问题外，Tikhmirov-NIIP的专家也得到了“哲学层次”的提升，能以更全面的角度在性能、价格等方面找到平衡点，并对相控阵雷达的各种技术利弊有了更客观的认知，这些经验都有利于开发最新的AESA雷达。Tikhmirov-NIIP目前开发四代机AESA雷达的团队便是由走过完整的PESA时代的老设计师带领新人进行。尤里·贝利指出，即使西方在AESA雷达的研发上看似领先，但从侧面来看，其实仍未脱离Tikhmirov-NIIP已走过的路。
因此lrbis-E可说是“身世非凡”。如果说各种性能优异的系统总是要面对“可靠性不足”的考验，那么lrbis-E至少有着40年经验当靠山，此一“优势”并不存在于其他相控阵雷达。而靠着这种优良的“血统”，lrbis-E几乎具备了同时代AESA雷达的功能，甚至在操作距离这种与作战能力直接相关的指标上超越了西方战机的AESA雷达（包括APG-77）。按Tikhmirov-NIIP的观点，lrbis-E就架构来说是3 代，但就性能论却达到甚至超越西方的四代雷达。