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中国科学院光电研究院（以下简称光电院）建于2003年11月，作为中国科学院“知识创新工程”中体制机制创新的重大改革举措之一，是兼具总体管理与总体技术职能的高技术研究单位；同年，中国科学院空间科学与应用总体部作为组织实施中科院承担的载人航天工程重大专项任务的非法人研究单位，依托光电院。2009年3月，中国科学院成立导航专项总体部，依托光电院，构成了光电院在光电与空间领域的总体构架。
光电院的主要学科领域是光电工程领域以及与光电信息获取、传输、处理和应用相关的航空科技领域、航天科技领域和应用科技领域，重点开展新型光电探测、测量系统总体设计及其标准化技术研究，新型激光技术应用系统总体设计集成研究，空间应用系统总体设计集成技术研究，空间有效载荷支持系统关键技术研究，对地观测信息与导航处理与应用系统技术研究，高空科学气球、系留气球工程和平流层飞艇（临近空间飞行器）系统集成及其关键技术研究。
光电院建立了系统总体的组织机构与管理体制，主要科研单元有空间系统工程研究部、光电系统工程研究部、有效载荷应用中心、对地观测技术应用研究部以及与高能物理研究所联合组建的“气球飞行器研究中心”。组建了可靠性保障中心、空间软件评测站作为科研支撑部门。
同时，为拓展科研领域，加强院地合作，光电院与国家减灾中心联合组建了“中国空间技术减灾应用研究中心”，与西安电子科技大学、国科环宇公司联合成立“数据压缩联合实验室”；与青岛市政府共建“光电院青岛研发基地”。
截止2009年底，光电研究院共有在职职工309人。其中，科研人员223人，科技支撑人员37人，包括中国科学院院士1人，正高级专业技术人员37人、副高级专业技术人员90人，“百人计划”2人；客座研究员4人。员工平均年龄34.6岁。光电院共有6个硕士研究生培养点和2个博士研究生培养点，2009年共有在学研究生139人，其中博士生30人、硕士生107人，在站博士后2人。
由光电院牵头组织建设的中科院北京新技术基地占地190亩，建筑面积18万平方米（包括地上、地下），其中光电院为3.78万平方米。2010年10月，光电院将搬入新园区工作。
中国科学院导航专项总体部
中国科学院导航专项总体部（以下简称导航总体部）成立于2009年4月，是中国科学院院属非法人研究单元，在空间创新基地领导下，代表中国科学院机关履行国家导航专项中的战略规划研究、组织总体技术设计、技术协调、任务争取、组织管理等职责。导航总体部由光电研究院、国家天文台、国家授时中心、上海微小卫星工程中心等单位组建，依托光电研究院管理。总体部建立主任负责下的行政与技术领导体系，下设办公室和总体技术室。
导航总体部业务涉及卫星导航总体技术与仿真、卫星导航误差综合修正、导航终端技术、组合导航技术、卫星导航增强技术等技术方向。为组织实施专项工程管理，总体部建立了技术、计划、质量、经费管理体系，与各研究所一起构成纵向与横向相结合的矩阵式项目管理体制，为发挥中国科学院作为我国导航领域“战略方面军”的作用提供支撑。
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