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舰载预警机是航母编队的远程预警探测核心，也是航母编队指挥控制的空中枢纽。在预警机问世之前，空中情况主要由水面舰艇的舰载对空搜索雷达来探测，但舰载雷达存在两个明显弱点：一是由于电磁波直线传播和地球曲率的影响，舰载雷达存在着低空盲区，无法探测较远距离的低空目标和海面目标；二是舰载雷达的平台——水面舰艇，它的机动速度与飞行器相差太远，不能满足要求。
舰载固定翼预警机
二战中后期的海空对抗中，美日就开始让舰载机/陆基机群在低空或超低空接近目标，躲开舰载雷达和瞭望员的搜索，发动打击。因此美国海军最早认识到了空中雷达平台的重要性。1945年，第二次世界大战刚落下帷幕，美国就开始了E-1舰载预警机的研制工程。
根据冷战期间的数次模拟对抗演习和海湾战争等局部战争的检验，美国的分析研究表明，空中预警机可使航母战斗群的防空效率提高15~30倍。在相同的攻防力量对比下，有预警机时，舰载机拦截并击落敌机的效率可提高30%~150%，进攻机群遭遇敌机拦截和袭击的概率减少15%~55%。而如果没有舰载预警机，航母战斗群至少需要增加一倍的舰载战斗机，才能在航母战斗群的对抗中保持本身安全。可以毫不夸张地说，舰载预警机是航母战斗群的“力量倍增器”。
舰载预警机需要指挥舰载机群主要遂行四类作战样式：区域防空作战、联合空中打击作战、协同反潜作战和非战争军事行动支援。在21世纪，一架升空的舰载预警机还是航母编队信息系统的空中核心节点，应可与其它舰载机共同构建机群，实现协同探测、协同侦察、态势统一与共享、多平台协同作战等系统功能，谋求局部信息优势。
航母战斗群
区域防空作战包括攻势防空和防御性防空。攻势防空的灵活性更强，防御性防空更强调作战规则。防御性防空通常发生在己方部队占领区，是综合运用所有层次的防御性措施，对付敌空中战机与导弹威胁，为己方部队和资源提供最大限度的防护。
预警机指挥舰载机群遂行对海突击作战任务目的在于夺取和保持制海权。通常由预警机、舰载战斗机、舰载电子战飞机、水面警戒舰艇及潜艇担任。在对陆打击作战时，需要预警机飞入敌方领土上空纵深作战，具有相当强的作战灵活性和快速反应能力，以及在短时间内发起多次攻击的能力。在对空作战和对地/对海打击作战中，现在的预警机还会包含数据链中继和制导任务。
反潜作战时，预警机承担对反潜直升机和勤务直升机的任务分配、指挥引导和战场态势分发等任务，勤务直升机承担作战区域内的搜索和救援任务。同时舰载预警机还需要随时监控反潜区域，如果战区内出现敌方水面舰艇或飞机，试图对潜艇进行配合、支援，则需马上组织进行对海打击作战或攻势防空作战。
直-9C直升机进行反潜作战
非战争军事行动支援当前的主要形式是海上护航、搜救、反海盗，这些任务对舰载预警机来说类似于对海作战任务。此外，在冷战结束后的局部冲突中，还发生过大国在热点地区上空划定禁飞区的案例，此时舰载预警机和陆基预警机的作用是在禁飞区上空保持常态巡逻，执行对空警戒任务。
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