“图-142M3”的机载设备主要有对海搜索雷达、潜艇搜索设备、通信导航系统及电子对抗设备。该机的主要电子设备——“鸢”式搜索瞄准雷达装在机身中下部的雷达罩内，与雷达显示器、数据处理系统组成较为完善的对海对潜探测系统。对水面舰艇（包括水面航行潜艇）的探测距离达300千米以上，具有一定的侦察预警能力。
00潜艇探测设备包括雷达探测系统和磁声探测系统。机载雷达可探测水面和通气管状态下航行的潜艇，确定其方位和距离，为反潜武器提供目标数据。磁声探测系统由位于垂尾顶部的磁性探测器、一次性主/被动声纳浮标及相应的信号处理系统构成。磁性探测器的作用是通过探测潜艇引起的磁场变化来确定目标位置，声纳浮标则对潜艇进行精确定位，以使用机载武器进行打击。
通信导航及电子对抗系统主要有中近距离无线电导航设备、远程天文导航设备、惯性＋卫星导航设备、短波通信设备、甚高频通信电台和卫星通信系统等，它们可以保证“图-142M3”独立完成远程飞行任务。为了保证新时期反潜作战的需要，“图-142M3”还加装了新型电子对抗设备，加强了抗干扰及预警能力，可满足更复杂作战环境的需要。
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