Виявлення цілей - одне із завдань радіолокаційної системи, тому що це необхідно для забезпечення безпеки польоту літального апарату. Протягом усього часу перебування в повітрі здійснюється зондування простору радіолокаційними сигналами з метою виявлення метеоутворень, рухомих цілей, особливостей рельєфу місцевості, а також будівель і споруд, які можуть перебувати на траєкторії польоту.
На правильне виявлення мети впливають кілька факторів: розмір і ефективна площа розсіювання (ЕПР) цілі, її положення відносно антени, рівень шумів, тип діаграми спрямованості антени, а також характеристики пристрою обробки прийнятого сигналу - узгодженого фільтра або корелятора. Також має значення те, є мета рухомої або нерухомої (рухому меті виявити складніше).
В першу чергу в напрямку мети потрібно випромінювати зондуючий сигнал. Це завдання виконує опромінююча антена, яка перетворює електричний сигнал від передавача в е/м поле. Вибір випромінюваного сигналу проводиться відповідно до апріорної інформації про мету. Іншими словами, тип сигналу залежить від вигляду мети, яку потрібно виявити. Радіолокаційні цілі можуть бути різними: від крапель води (гідрометеорів), з яких складаються хмари, до ворожих літаків.
Сигнал від опромінюючої антени поширюється в напрямку мети, відображається від неї і приходить на приймальню антену, отже, другий етап - прийом відбитого сигналу. За час шляху до мети і назад сигнал змінюється, точніше, змінюються його параметри: амплітуда і фаза, а в разі руху радіолокаційної системи щодо мети - ще й частота. Час приходу відбитого сигналу і його фаза дозволяють судити про дальність, на якій розташована мета відносно радіолокатора, а різниця частот між випроміненим і прийнятим сигналом (так званий доплерівський зсув) містить в собі інформацію про швидкість виявлюваного об 'єкта відносно літального апарату. Приймальна антена здійснює перетворення поля на електричний сигнал, який надходить у пристрій обробки. У пристрої обробки (узгодженому фільтрі або кореляторі) відбувається перетворення прийнятого сигналу, спрямоване на збільшення стосунку сигнал/шум. Це необхідно для того, щоб знизити ймовірність помилкової тривоги і збільшити ймовірність правильного виявлення мети. На виході пристрою обробки шляхом згортки сигналу з його імпульсною характеристикою виходить кореляційна функція прийнятого сигналу, що має зазвичай яскраво виражений максимум, відповідний цілі. Якщо цей максимум перевищить заданий поріг, мета виявлена.