在“十一五”期间斩关夺巉，中科院光电院通过承担卫星导航、空间系统工程、浮空飞行器、光刻机准分子激光光源、大型复杂激光器、无人机遥感综合验证等，承接了一批国家级系统重大科研任务，形成一系列技术系统和学科方向，初步建立起总体性科研体系和运行机制，科研队伍和研保条件得到增强。“十二五”号角连营，光电院通过大量战略研究和规划论证，贯穿基础科研到工程型号研制不同发展阶段的科研工作，形成了既“站得高”——系统集成的总体，又“看得远”——面向未来的前沿研究，科技创新呈现充满活力的态势。
在建设和运行之初，光电院光电工程部只承担少量科研项目，方向也不明确。通过参与相关的国家“十一五”规划的论证，以及后期自身的调研，既明确了激光显示技术作为研究方向，同时也跟踪简称02专项的国家重大专项的立项情况，盯准“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”，与国科激光公司合作开展激光器工程化和产业化研究，逐渐形成了投影光学研究方向及相应的学科点。光电院第二届领导班子成立后，相里斌院长提出：前瞻国际上的一个新兴的交叉学科，计算光学成像技术要做大做强，逐渐形成一支专业化的队伍；先进激光器技术的研发和产业化工作要继续跟进，取得更大的进展。
2010年底，光电院对光电工程部进行重组，明确了计算光学成像技术、投影光学技术、半导体泵浦激光技术为三个主要研究方向，共同构成光电院的光电工程科技领域，奋力开拓、攻克、挺进。开拓！开拓！如计算光学成像技术面向新型光学成像探测技术需求，结合工程光学、信息光学、信号与信息处理前沿技术，开展新型计算光学成像等新概念系统的理论与技术探索研究。重点开展计算光谱成像、计算光场成像、相干场成像和超分辨成像等方向的研究。攻克！攻克！如投影光学技术及应用，组织开展光刻机准分子光源、曝光系统和检测系统等关键技术和系统集成技术研究，建设准分子激光器关键部件研发及集成测试平台等，推进其工程化和应用的发展。持续开展激光显示关键技术和共性技术研发，推进激光显示工程化、产业化发展。
挺进！挺进！如大型复杂激光器技术，开展大型复杂激光器系统的设计、装校和调试技术，新型全固体激光器、激光放大器的研究，建立相关研发与测试平台，推进其工程化和产业化发展。在2005年之前，中国的先进光刻机一家都没有。光电院从“十五”末开始作为总体，组织近十家科研机构进行攻关研制。其中，光刻用准分子激光器是激光器中的极高端产品，是“摩尔定律生命不竭之源”。光电院承担了光刻准分子激光的攻关任务，取得的每一个阶段性成果都属于国内首创。
光电院在建院之初，就有载人航天工程应用系统技术和小卫星工程技术等航天科技方向，放眼未来之蓝天白云，2005年，光电院增添新创了航空科技方向。中科院强化“集团军”，力促光电院与高能所的联合，2005年7月13日，气球飞行器研究中心（简称气球中心）成立，机构就设在光电院，业务也由光电院负责。光电院作为技术总体单位，联合中航二集团605所等单位，全面开展我国最大的科学探测系留气球升空平台系统研制；作为大型系留气球的总体单位，同时还承担了球体、测控、供电、发放等分系统的研制。气球中心新锐骁勇，不仅解决了复杂的关键技术和工艺，创造了气球锚泊系统移动出入库和锚泊系留新方法，还制定并贯彻执行了一批研制管理、操作的基本规范，按工程化要求进行管理，产品质量得到保障。2007年初，小型飞艇在北京郊区进行试飞。这是气球中心研制并试飞的第一艘飞艇，也是后来一系列飞艇的原型，具有里程碑意义，不仅首次获得飞艇的试验数据和宝贵经验，还标志着光电院飞艇设计、加工、试验体系建立。同年年底，kf15飞艇试飞成功。这艘15米长的飞艇，设计和试验的难度比之前更高出许多。
牛红兵时任光电院党委书记兼副院长，一直分管气球飞行器研究中心。2007年，牛红兵带领该中心人员奔赴山东荣城，姜鲁华主任也随队指导，开展浮空气球的试验任务。当时的科研队伍很年轻，几乎没有接触过浮空气球。系留气球项目旗开得胜，为光电院挺进航空领域，开辟创立了一个入口和通道，后来，气球中心还承担了高空气球、平流层动力飞艇等重大项目，在科研取得进展的同时，也探索出与空间总体部不同的总体组织管理模式。 气球中心捷报频传：2012年2月14日，其承担的“平流层平台关键技术研究”通过验收——这是中科院知识创新工程一个方向性的项目。专家组经过讨论一致认为：该项目完成了任务书所规定的内容，技术指标到达考核指标；项目深化了平流层概念研究和工程可行性研究，进行了平流层平台部分关键技术的攻关，并通过了1000立方米演示系统验证，突破了该领域的多项关键技术，积累了大量的宝贵经验。
随着国家重大科技专项导航专项、高分专项等任务的开展，光电院良性循环，凭借导航技术方向和空间系统工程技术方向，逐步拓宽了航空航天工程领域共和国科技的“国家队”，就必须要有“国家队”的范儿。积极参与中国卫星导航系统重大专项工作，2009年3月，中科院专门成立了卫星导航专项总体部（简称导航总体部），将其依托于光电院。导航总体部执掌的“虎符”，代表着中科院机关，履行卫星导航专项中的战略规划、组织协调、任务争取和管理职能。“每次乘坐飞机，它在引导飞机飞向目的地；每次驾车，它指引实时的地图与方向；每次灾难来袭，它迅速绘测出生命救援的奇迹；卫星导航的应用已深入我们的生活，无所不在……”这是2013年5月15日，第四届中国卫星导航学术年会闭幕式，“北斗之夜”主持人的一段激情道白。
2013年8月底，相里斌卸任光电院院长一职。相里斌激情澎湃：中科院有很强的学术力量，我们是“登高望远”的科学家，来自行业和产业的工程师，有一线的丰富的生产实践经验，大家要联起手来做事！中国卫星导航系统管理办公室（简称总装北斗办）要搞学术年会活动，就将学术活动依托给了中科院，具体由光电院和北斗办操作，一年在一个城市举办。举办的北斗学术年会良性循环：最初是光电院找地方政府，后来变成地方政府主动找光电院。第一届在北京会议中心，第二届在上海的世博中心，第三届在广州的保利博览馆，2013年的第四届在武汉举行。地方政府申请参与学术年会很积极，现已排到了n届。很多省都给予了经费的匹配。还要竞标。学术年会期刊被国际出版商艾斯维尔、德国springer（斯普里格）出版社看好，且ei检索论文集每年都收录了200篇左右，进入ei检索的论文库。
随着学术活动的开展，光电院有了导航学会，办了科技期刊《卫星导航》。目前正申请的中国卫星导航学会，将是个“国”字头的一级学会。相里斌说：“项目是树，学术是根，最后出来的科技成果就是丰硕的果实。”新组建不久的单位名不见经传，想拥有一个学科或行业的学会很难。光电院从前瞻性、战略性、基础性工作开始，以“总体”为抓手，自己筹建国家的一级学会，可见其深厚的学术根基。
2014年7月8日，第五届中国卫星导航学术年会总结会在北京召开。据统计共有297家单位的2965人参会。年会聚合国内学术交流资源，活跃学术交流创新氛围，推动了北斗参与国际学术活动，推广普及了卫星导航知识，展示了北斗应用领域的最新政策、技术、成果、产品等。相里斌内心自豪：“这让我们特别有成就感。我们做了一个比较成功的北斗总体部。”如在应用科技领域，光电院就着实“傲”了一把：其由“天地一体化遥感技术系统”项目牵引，以对地观测遥感地面系统技术作为切入点，通过系统开展对地观测系统运行技术、质量技术、定量化应用技术等方面的关键技术攻关，确立了对地观测应用系统工程、新型遥感器机理与应用、定量遥感信息技术三大学科领域。2011年4月，“指挥大厅卫星资源仿真显示系统”顺利部署至中国资源卫星应用中心指挥大厅。由光电院承研的该系统经试运行及多轮升级更新，也已通过了项目验收。系统功能齐全、界面美观、运行流畅，获得了使用方的高度评价。
经多年发展，光电院对地观测应用科技领域研究，已从集中全部力量，投入“天地一体化遥感技术系统”总体任务，逐步发展成为三大学科领域并行发展、各有侧重的态势，实现了从框架到学科方向的快速发展。对地观测部的李伟是助理研究员，2009年从北京理工大学博士毕业入职，经受重大任务的磨砺，其不断成长的青春岁月，代表了光电研究院一批青年科研人员走过的道路。为验证飞行航空影像的几何畸变性质，测点前需要根据航线规划，在卫星地图上选择控制点，然后找地面上的对应点。测点一般都地处荒郊野外，李伟为测点要经常打前站，一年中有半年得出差。李伟虽然曾几次在荒郊迷路，但理想和信念从未为之迷茫。
天地成一体，寰球共冷热。2013年4月20日，科技部国家遥感中心会同高新司，启动了国家空间数据获取与应用应急协同体系和数据共享服务平台（简称蓄水池应急平台），迅即支持四川雅安的抗震救灾。光电院作为蓄水池应急平台系统技术支撑与服务单位，不断协调获取灾区遥感数据，并汇交至蓄水池应急平台，为各部门和地方提供了及时有效的遥感数据支持。仅3天时间，蓄水池应急平台紧急响应，就已汇集了覆盖重点灾区灾前及灾后的卫星数据约80gb、灾后航空遥感影像约37gb，以超过1000gb的灾区遥感数据，向16个部委的30余家单位提供了共享服务。“蓄水池”是个应急平台，要求其能快速响应。光电院作为一个常备点，若是发生地震等灾害，全国的相关数据都要汇集到这里进行及时处理，数据既可提供领导决策，也给用户单位分发。国土资源航空物探遥感中心便是受益单位之一。2013年6月19日，其发来感谢信称：“贵单位组织相关力量将震前、震后各类遥感数据汇集于‘蓄水池’中，并多批次及时向我中心无偿提供了高分辨率遥感影像，为我中心开展地质灾害解译、地质灾害隐患排查提供了强有力数据支撑。”如今，光电工程、航空航天、应用科技，这鼎立三足，构成如今光电院的三大科研体系，“光电集成、天地一体”，形成了结构合理的科研布局。总体有各种各样：如卫星导航、02办公室、浮空器中心、国家遥感中心总体部等。这些总体性机构动一发牵全身，陆续落户于中科院光电院，足以雄辩地证明：光电院的创新实力不断增强，在国家创新体系中有了良好的口碑，也有了稳固的席位。
在建设和运行之初，光电院光电工程部只承担少量科研项目，方向也不明确。通过参与相关的国家“十一五”规划的论证，以及后期自身的调研，既明确了激光显示技术作为研究方向，同时也跟踪简称02专项的国家重大专项的立项情况，盯准“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”，与国科激光公司合作开展激光器工程化和产业化研究，逐渐形成了投影光学研究方向及相应的学科点。光电院第二届领导班子成立后，相里斌院长提出：前瞻国际上的一个新兴的交叉学科，计算光学成像技术要做大做强，逐渐形成一支专业化的队伍；先进激光器技术的研发和产业化工作要继续跟进，取得更大的进展。
2010年底，光电院对光电工程部进行重组，明确了计算光学成像技术、投影光学技术、半导体泵浦激光技术为三个主要研究方向，共同构成光电院的光电工程科技领域，奋力开拓、攻克、挺进。开拓！开拓！如计算光学成像技术面向新型光学成像探测技术需求，结合工程光学、信息光学、信号与信息处理前沿技术，开展新型计算光学成像等新概念系统的理论与技术探索研究。重点开展计算光谱成像、计算光场成像、相干场成像和超分辨成像等方向的研究。攻克！攻克！如投影光学技术及应用，组织开展光刻机准分子光源、曝光系统和检测系统等关键技术和系统集成技术研究，建设准分子激光器关键部件研发及集成测试平台等，推进其工程化和应用的发展。持续开展激光显示关键技术和共性技术研发，推进激光显示工程化、产业化发展。
挺进！挺进！如大型复杂激光器技术，开展大型复杂激光器系统的设计、装校和调试技术，新型全固体激光器、激光放大器的研究，建立相关研发与测试平台，推进其工程化和产业化发展。在2005年之前，中国的先进光刻机一家都没有。光电院从“十五”末开始作为总体，组织近十家科研机构进行攻关研制。其中，光刻用准分子激光器是激光器中的极高端产品，是“摩尔定律生命不竭之源”。光电院承担了光刻准分子激光的攻关任务，取得的每一个阶段性成果都属于国内首创。
光电院在建院之初，就有载人航天工程应用系统技术和小卫星工程技术等航天科技方向，放眼未来之蓝天白云，2005年，光电院增添新创了航空科技方向。中科院强化“集团军”，力促光电院与高能所的联合，2005年7月13日，气球飞行器研究中心（简称气球中心）成立，机构就设在光电院，业务也由光电院负责。光电院作为技术总体单位，联合中航二集团605所等单位，全面开展我国最大的科学探测系留气球升空平台系统研制；作为大型系留气球的总体单位，同时还承担了球体、测控、供电、发放等分系统的研制。气球中心新锐骁勇，不仅解决了复杂的关键技术和工艺，创造了气球锚泊系统移动出入库和锚泊系留新方法，还制定并贯彻执行了一批研制管理、操作的基本规范，按工程化要求进行管理，产品质量得到保障。2007年初，小型飞艇在北京郊区进行试飞。这是气球中心研制并试飞的第一艘飞艇，也是后来一系列飞艇的原型，具有里程碑意义，不仅首次获得飞艇的试验数据和宝贵经验，还标志着光电院飞艇设计、加工、试验体系建立。同年年底，kf15飞艇试飞成功。这艘15米长的飞艇，设计和试验的难度比之前更高出许多。
牛红兵时任光电院党委书记兼副院长，一直分管气球飞行器研究中心。2007年，牛红兵带领该中心人员奔赴山东荣城，姜鲁华主任也随队指导，开展浮空气球的试验任务。当时的科研队伍很年轻，几乎没有接触过浮空气球。系留气球项目旗开得胜，为光电院挺进航空领域，开辟创立了一个入口和通道，后来，气球中心还承担了高空气球、平流层动力飞艇等重大项目，在科研取得进展的同时，也探索出与空间总体部不同的总体组织管理模式。 气球中心捷报频传：2012年2月14日，其承担的“平流层平台关键技术研究”通过验收——这是中科院知识创新工程一个方向性的项目。专家组经过讨论一致认为：该项目完成了任务书所规定的内容，技术指标到达考核指标；项目深化了平流层概念研究和工程可行性研究，进行了平流层平台部分关键技术的攻关，并通过了1000立方米演示系统验证，突破了该领域的多项关键技术，积累了大量的宝贵经验。
随着国家重大科技专项导航专项、高分专项等任务的开展，光电院良性循环，凭借导航技术方向和空间系统工程技术方向，逐步拓宽了航空航天工程领域共和国科技的“国家队”，就必须要有“国家队”的范儿。积极参与中国卫星导航系统重大专项工作，2009年3月，中科院专门成立了卫星导航专项总体部（简称导航总体部），将其依托于光电院。导航总体部执掌的“虎符”，代表着中科院机关，履行卫星导航专项中的战略规划、组织协调、任务争取和管理职能。“每次乘坐飞机，它在引导飞机飞向目的地；每次驾车，它指引实时的地图与方向；每次灾难来袭，它迅速绘测出生命救援的奇迹；卫星导航的应用已深入我们的生活，无所不在……”这是2013年5月15日，第四届中国卫星导航学术年会闭幕式，“北斗之夜”主持人的一段激情道白。
2013年8月底，相里斌卸任光电院院长一职。相里斌激情澎湃：中科院有很强的学术力量，我们是“登高望远”的科学家，来自行业和产业的工程师，有一线的丰富的生产实践经验，大家要联起手来做事！中国卫星导航系统管理办公室（简称总装北斗办）要搞学术年会活动，就将学术活动依托给了中科院，具体由光电院和北斗办操作，一年在一个城市举办。举办的北斗学术年会良性循环：最初是光电院找地方政府，后来变成地方政府主动找光电院。第一届在北京会议中心，第二届在上海的世博中心，第三届在广州的保利博览馆，2013年的第四届在武汉举行。地方政府申请参与学术年会很积极，现已排到了n届。很多省都给予了经费的匹配。还要竞标。学术年会期刊被国际出版商艾斯维尔、德国springer（斯普里格）出版社看好，且ei检索论文集每年都收录了200篇左右，进入ei检索的论文库。
随着学术活动的开展，光电院有了导航学会，办了科技期刊《卫星导航》。目前正申请的中国卫星导航学会，将是个“国”字头的一级学会。相里斌说：“项目是树，学术是根，最后出来的科技成果就是丰硕的果实。”新组建不久的单位名不见经传，想拥有一个学科或行业的学会很难。光电院从前瞻性、战略性、基础性工作开始，以“总体”为抓手，自己筹建国家的一级学会，可见其深厚的学术根基。
2014年7月8日，第五届中国卫星导航学术年会总结会在北京召开。据统计共有297家单位的2965人参会。年会聚合国内学术交流资源，活跃学术交流创新氛围，推动了北斗参与国际学术活动，推广普及了卫星导航知识，展示了北斗应用领域的最新政策、技术、成果、产品等。相里斌内心自豪：“这让我们特别有成就感。我们做了一个比较成功的北斗总体部。”如在应用科技领域，光电院就着实“傲”了一把：其由“天地一体化遥感技术系统”项目牵引，以对地观测遥感地面系统技术作为切入点，通过系统开展对地观测系统运行技术、质量技术、定量化应用技术等方面的关键技术攻关，确立了对地观测应用系统工程、新型遥感器机理与应用、定量遥感信息技术三大学科领域。2011年4月，“指挥大厅卫星资源仿真显示系统”顺利部署至中国资源卫星应用中心指挥大厅。由光电院承研的该系统经试运行及多轮升级更新，也已通过了项目验收。系统功能齐全、界面美观、运行流畅，获得了使用方的高度评价。
经多年发展，光电院对地观测应用科技领域研究，已从集中全部力量，投入“天地一体化遥感技术系统”总体任务，逐步发展成为三大学科领域并行发展、各有侧重的态势，实现了从框架到学科方向的快速发展。对地观测部的李伟是助理研究员，2009年从北京理工大学博士毕业入职，经受重大任务的磨砺，其不断成长的青春岁月，代表了光电研究院一批青年科研人员走过的道路。为验证飞行航空影像的几何畸变性质，测点前需要根据航线规划，在卫星地图上选择控制点，然后找地面上的对应点。测点一般都地处荒郊野外，李伟为测点要经常打前站，一年中有半年得出差。李伟虽然曾几次在荒郊迷路，但理想和信念从未为之迷茫。
天地成一体，寰球共冷热。2013年4月20日，科技部国家遥感中心会同高新司，启动了国家空间数据获取与应用应急协同体系和数据共享服务平台（简称蓄水池应急平台），迅即支持四川雅安的抗震救灾。光电院作为蓄水池应急平台系统技术支撑与服务单位，不断协调获取灾区遥感数据，并汇交至蓄水池应急平台，为各部门和地方提供了及时有效的遥感数据支持。仅3天时间，蓄水池应急平台紧急响应，就已汇集了覆盖重点灾区灾前及灾后的卫星数据约80gb、灾后航空遥感影像约37gb，以超过1000gb的灾区遥感数据，向16个部委的30余家单位提供了共享服务。“蓄水池”是个应急平台，要求其能快速响应。光电院作为一个常备点，若是发生地震等灾害，全国的相关数据都要汇集到这里进行及时处理，数据既可提供领导决策，也给用户单位分发。国土资源航空物探遥感中心便是受益单位之一。2013年6月19日，其发来感谢信称：“贵单位组织相关力量将震前、震后各类遥感数据汇集于‘蓄水池’中，并多批次及时向我中心无偿提供了高分辨率遥感影像，为我中心开展地质灾害解译、地质灾害隐患排查提供了强有力数据支撑。”如今，光电工程、航空航天、应用科技，这鼎立三足，构成如今光电院的三大科研体系，“光电集成、天地一体”，形成了结构合理的科研布局。总体有各种各样：如卫星导航、02办公室、浮空器中心、国家遥感中心总体部等。这些总体性机构动一发牵全身，陆续落户于中科院光电院，足以雄辩地证明：光电院的创新实力不断增强，在国家创新体系中有了良好的口碑，也有了稳固的席位。
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