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机上通信信号侦察系统可侦察到音频、话频、电传、电报等信号。在1万米高度可侦测到600—800公里距离的电台。所侦测到的电子信号能自动录音，并通过压缩通信传给地面站或返回基地进行处理。
对特别重要的信息情报，可以通过监听手段直接形成情报，及时报告给地面指挥官。美国空军战时对 RC—135使用的惯例是与E—3预警机和E—8“联合星”联手，向决策者、战场指挥官和战斗机飞行员提供实时的战斗管理情报。
对中国安全构成重大威胁
在美国诸多侦察机中，电子侦察机是最活跃的。相对于用光学照相侦察和合成孔径雷达进行对地侦察的飞机，电子侦察机的优势主要在于侦察距离比前者远得多，且前者容易受到干扰。
平时，RC—135主要用于对世界范围内的目标国进行高空远程战略侦察，由于其装有高频、甚高频和极高频无线电通讯、雷达和侦察系统，所以RC—135在执行侦察任务时最大的好处就是无须进入敌国领空或者过于贴近敌国领空活动，可在公共空域进行侦察活动。该机与“全球鹰”高空无人侦察机和新一代侦察卫星一起被美国空军视为21世纪最重要的侦察工具。
美国海军欲重组舰队
美国的电子侦察行动即使在和平时期也绝不闲着，亚太地区就是近几年美国侦察的重点。韩国军方人士曾透露，朝鲜半岛局势紧张的时候，RC—135和EP—3每周从冲绳飞往朝鲜半岛2—3次，监视朝军动向。
这些侦察机北上至黄海白翎岛附近后，在韩国领空、领海和公海飞行数小时，监视黄海北方界线和停战线以北的朝军动态。
美海军军舰靠岸
而据美国媒体报道，RC—135在对中国进行侦察时，通常是从日本冲绳岛的美军基地起飞，先向北飞行，快到中国领海领空时开始转弯向南飞行，沿着中国东南沿海一带的海空边界平行飞行，一直到最南边，然后再调头往北飞行，一次起飞大约可循环侦察飞行4次。有中国军事专家指出，RC—135飞机已经对中国国防安全构成重大威胁。
战时，电子侦察机更是美国军方的急先锋。以RC—135为例，在上世纪80年代末美国入侵巴拿马的军事行动中，该机首次参加实战；在海湾战争中，美军共派出4架RC—135对伊拉克进行不间断的侦察监视，平均每天有2架在空中飞行，每架飞机一次侦察时间为12小时；
在科索沃战争中，RC—135成了美国空军最有效的侦察工具，对于确定南联盟武装的防空系统位置起到了重要作用。据美国空军事后透露，参与侦察的RC—135飞机装备了一套“特别的传感器阵列”，可以监视南联盟军方所有雷达信号活动，或者截获南联盟军方的无线电通讯，一旦获得南联盟军队活动的情况，RC—135就立即把情报传递给北约的战机，由其对目标实施连续的空中打击。
