20世纪60年代，美国急于想了解和掌握中国大西北核试验情况，于是由他们出U—2高空侦察飞机，训练并派遣台湾飞行员，对中国大陆频繁实施侦察，获取了许多高价值军事情报。不过，中国人民解放军在世界上率先以地空导弹打高空飞机，先后共击落5架U—2飞机，使美国人再也不敢派U—2飞机在中国领空冒险了。北京军事博物馆目前还陈列着被打下的U—2飞机残骸，用以警示世人。
U—2飞机是如何侦察地面获取军事情报的呢？
U—2飞机是一种用于高空飞行侦察，全身喷了黑漆的高级间谍飞机，绰号“黑色女侦探（theblackladyofespionage）”。
机上除了装备有高级电子侦察设备外，还配装了8台全自动超远距（广角、长焦距镜头）望远照相机，它们能在白天、黑夜，好、坏天气下，对海上、陆地的几乎所有目标进行拍照。在24万米高度拍出的照片，可分辨出行人是穿军服还是穿便服。
在15万米高度拍摄时，能读出报纸上的大标题或墙头的布标广告。在近1万米高度上拍摄，可发现马路边的烟头。这就是说，U—2飞机上的照相侦察技术具有极高的景像分辨率。U—2飞机飞行高度可达3万米，最大航程7000千米，最高时速达800千米，续航时间10小时。它飞行4小时，能在可见光谱范围内拍下宽780千米、长4300千米范围内的景物。
光波波长为040～076微米（1毫米=1000微米）的光谱范围是人眼能感知的光谱范围，称可见光谱段。U—2飞机上的可见光望远照相机要拍摄地（海）面目标这么清晰的照片，还要能大面积拍照，除了要有超倍放大的长焦距大广角镜头外，还要应用能转动镜头并控制它对地（海）面顺序扫描拍照的尖端技术。当然还有许多其他先进的尖端技术应用。可见光成像还有人们熟知的“电视摄像”，其最大优点是能获得目标及其背景的活动过程，即目标的动态像。
可见光照相的最大缺点是只能在晴朗的白天进行拍照，夜晚或阴雨天不能拍照。为了达到全天候（晴、雨、阴天）、全天时（白天、黑夜）拍照侦察，U—2飞机还配装有红外照相机等其他照相、成像系统。
U—2飞机因为要深入敌国内陆腹地侦察；所冒风险太大，因而在U—2飞机之后大力发展起了卫星照相侦察。不过，U—2飞机的许多侦察工作仍然是不能替代的。为了减小风险，又要保持U—2飞机侦察方面不可替代的优势，当今世界正在大力发展无人机照相侦察系统。美英进攻阿富汗的作战中，美国人凭着“捕食者”无人驾驶侦察机，靠近和跟踪“基地”高级军事成员的活动与会议，并在会议散场的时候发射空地精确制导弹药消灭他们，包括本·拉登的头号军事指挥人物。
