Dr. Mario Paniccia, CEO of ANELLO Photonics – Interview Serie

Dr. Mario Paniccia er en erfaren Silicon Valley-baseret CEO, medstifter og formand for Anello Photonics, hvor han leder virksomhedens mission om at revolutionere navigationsystemer med avanceret fotonikteknologi. En pioner inden for siliciumfotonik og inertialnavigation, tilbragte han tidligere mere end to årtier hos Intel, hvor han avancerede til Intel Fellow og ledede virksomhedens siliciumfotonikprogram, som han omdannede til en globalt udrullet kommerciel teknologi. Han har en ph.d. i faststof-fysik fra Purdue University og er fellow af IEEE, SPIE og OSA samt medlem af den amerikanske National Academy of Engineering.

Anello Photonics gendefinerer inertialnavigation gennem sin SiPhOG™ optiske gyroskop, en kompakt, højpræcis sensor bygget med siliciumfotonik. I modsætning til traditionelle fiber-optiske gyroskoper er Anellos løsning fuldt integreret på en fotonisk chip, hvilket tilbyder exceptionel nøjagtighed med reduceret størrelse, vægt, effekt og omkostninger. Designet til GPS-forbudte miljøer understøtter teknologien autonom navigation på tværs af sektorer som f.eks. robotteknik, luftfart, forsvar og industriautomatisering.

Hvad driver din passion for innovation – især ved intersectionen af siliciumfotonik og autonomi?

Min drive stammer fra en livslang fascination af, hvordan siliciumfotonik kan løse kritiske virkelige problemer og perturberer brancher. Da vi startede siliciumfotonik hos Intel, var det et vanvittigt ide at bygge optiske enheder af silicium. Vi beviste, at alle havde uret, og udviklede ikke blot siliciumfotonikteknologi, men en hel branche, og i dag er denne teknologi i alle verdens datacentre. Hos ANELLO startede vi igen med den dristige idé at bringe integreret siliciumfotonik til at perturberer navigationsmarkedet.

Med skabelsen af verdens første Silicon Photonics Optical Gyroscope – SiPhOG™ har vi kunnet udvikle helt nye produkter og løsninger til markeder, der har brug for højpræcis navigation, som tidligere var utilgængelige på grund af de høje omkostninger ved eksisterende løsninger.

Vi gendefinerer, hvad der er muligt med at bringe højpræstationspræcision, lav drift, optiske gyrosensorer med radikale forbedringer i størrelse, vægt og effekt til det autonome marked. Dette åbner op for helt nye anvendelser og brugstilfælde på tværs af alle brancher – fra byggeindustrien, landbrug, lastbiler, robotteknik, UAVs – ubemandede luftfartøjer, USVs – ubemandede overfladefartøjer, autonome køretøjer og naturligvis på tværs af forsvarsbranchen.

Hvad inspirerede den grundlæggende vision bag ANELLO, og hvordan formede GPS-forbudte miljøer jeres vejledning?

ANELLO Photonics blev grundlagt for at imødekomme en voksende lukke i branchen: I dag er fiber-optiske gyroskoper (FOGs) meget præcise, men de er store, klodsede og meget dyre. Derfor bruges de kun til de allerhøjeste formål som f.eks. jagerfly, ubåde, ICBM’er osv. På den anden side af spektret har du MEMS-baserede gyroskoper (Micro-Electro-Mechanical Systems), der er i alle dine forbrugerenheder som f.eks. telefoner, ørepropper, ure osv. Disse er meget højvolumsenheder (milliarder af enheder produceres hvert år), men de lider under drift på grund af temperatur, vibration og EMI-effekter.

Som sådan kan de ikke bruges til højpræcis navigation. Da behovet for autonomi voksede over de sidste par år, var der en voksende lukke i midten. Vi så denne mulighed og sagde: “Hvad nu, hvis vi kunne bygge en fiber-optisk gyroskop med siliciumfotonik?” – så kan du bringe højpræstationsfunktioner i en lille formfaktor til massemarkedet.

Dette ledte til udviklingen af ANELLO SiPhOG. Vi startede derefter med at se på navigationsløsninger, der kunne bygges med SiPhOG, og vi indså, at vi kunne levere kosteffektive produkter i høj volumen med exceptionel præstation, der ville enable navigation i GPS-forbudte miljøer. Da GPS-jamming og -forbud startede at blive mere udbredt, var ANELLO der for at kapitalisere på dette og skabte produkter og en vejledning, der fokuserer på at levere GPS-forbudte navigationsystemer, der bringer FOG-niveau præstation til massemarkedet på tværs af både industrielle og forsvarsrelaterede anvendelser.

Hvordan adskiller ANELLO SiPhOG sig fra traditionelle FOGs og MEMS-systemer?

De principielle fysikalske operationer af en FOG og SiPhOG er begge lignende, dvs. baseret på Sagnac-effekten. Men for SiPhOG tog vi alle de separate optiske komponenter, der findes i FOGs i dag (splitters, couplere, fasemodulatorer, detektorer, polarisationsfiltre, fiberoptiske sammenføjninger osv.), og integrerede dem alle på en lille fotonisk integreret siliciumchip, der produceres ligesom standard integrerede elektroniske kredsløb. Denne fotoniske chip erstatter alle manuelle samlinger og justeringer, er mere pålidelig og kan produceres i stor målestok. Vi har desuden skabt et nyt, ekstremt sensitivt og lavt effekt krævende elektronisk system, der kontrollerer den fotoniske chip og måler de optiske signaler og Sagnac-fasen og rotationshastigheden.

Alt dette produceres og samles ved hjælp af de samme højvolumen “pick and place”-samleteknikker, der bruges i elektronikindustrien i dag. Når vores SiPhOG er samlet, leverer den den samme lave drift gyropræstation som en FOG, men i en meget mindre, kompakt, lavere effekt og skalerbar løsning, der næsten kan være i håndfladen. Dette er, hvorfor vi kalder det “fiber-gyro på en chip”. I modsætning til MEMS-gyroskoper, der ofte drifter inden for sekunder og er følsomme over for temperatur og vibration, er ANELLO SiPhOG – da den er baseret på fotoner – ikke følsom over for nogen af disse effekter. Når kombineret i et system, muliggør dette robust, langsigtede inertialnavigation i GPS-forbudte eller forfalskede miljøer, hvilket gør det til en ideel løsning for autonomi på land, i luften og til søs.

Hvad er risikoen ved stigende GPS-jamming og -forfalskning, og hvorfor er GPS-afhængighed ikke bæredygtig?

GPS-jamming og -forfalskning tilfælde er eksploderet globalt og udgør en major trussel mod autonome platforme, militære operationer og kritisk infrastruktur. F.eks. har vi i 2025 allerede set en 500% stigning i forfalsknings tilfælde globalt. Vi har også set omkring 700 jamming- og forfalskningsbegivenheder pr. dag, og omkring 1.500 flys bliver forfalsket dagligt på tværs af kloden. Systemer, der afhænger udelukkende af GPS, er sårbare over for positionsfejl til direkte fejl i kontroversielle eller GPS-signalforsvænnede miljøer – de virker bare ikke. Uanset om det er i bykanaler, underjordiske tunneler eller krigszoner, er afhængighed af kun GPS en høj risiko.

Hvis du mister GPS, ved du ikke, hvor du er, og du ved ikke, hvor du er på vej. Dette udgør majoritets sikkerhedsproblemer for navigationsystemer, der afhænger af GPS. Mens FOG-baserede systemer bestemt er tilgængelige, er de ofte for dyre og store til at implementere på massemarkedet. Men nu, med højpræstations inertialsystemer fra ANELLO – baseret på SiPhOG – kan vi levere en robust lag af resilient navigationsløsninger til drift, når GPS fejler eller er utilgængelig.

Hvordan tilbyder ANELLOs system en “ground truth”-alternativ i GPS-udfordrede miljøer?

ANELLOs inertial navigationsystemer bruger vores unikke SiPhOG™ optiske gyroskop, kombineret med en CPU, AI-baserede sensorfusionsalgoritmer, accelerometre og andre sensorer til at levere en realtids navigationspositionsløsning. Da vores SiPhOG har så høj præcision, er vores produkter ikke afhængige af noget eksternt, og dette giver rigtig “ground truth”. Hvad vi kan gøre, er at levere robust og uafbrudt, GPS-forbudt navigation, når og hvor GPS-signalet er utilgængeligt. Desuden overvåger vi i realtid vores position, sammenligner den med GPS-positionen, og hvis vores løsning opdager GPS-forfalskning eller -jamming, vil den uden menneskelig indgriben nahtigt skifte til ANELLOs dødt regning navigation, hvilket sikrer kontinuerlig, pålidelig og præcis positionsregistrering.

I essensen giver ANELLOs optiske gyro-teknologi enhver mobile system en tillid til “ground truth”-løsning uden afbrydelse og pålideligt – når satellitsignaler er kompromitteret. Dette er ikke kun for autonome køretøjer, men også for bemandede køretøjer, der ikke har GPS. Tænk på steder i og omkring krigshærgede konfliktområder, hvor GPS-jamming og -forfalskning forekommer. Hvordan kan medicinske respondenter navigere for at redde mennesker, når de ikke har GPS eller ved, hvor de skal gå?

Hvilken nuværende anvendelses tilfælde presser grænserne, og hvor er muligheden for nær-framtids skala?

Vi ser høj efterspørgsel i industrielle anvendelses tilfælde som f.eks. byggeindustrien, præcisionslandbrug, robotteknik og naturligvis i forsvarsanvendelser på tværs af land, luft og sø. I frugtbarer, miner og off-road miljøer, hvor GPS er begrænset eller intermittent – eller fejler helt, holder ANELLOs INS og IMU-løsninger autonome systemer i drift med centimeter-nøjagtighed. I forsvar giver platforme som f.eks. USVs – ubemandede overfladefartøjer eller droner, der afhænger af GPS til navigation, fordel af ANELLOs integration med udbredte autopiloter eller andre relevante sensorer, der tillader GPS-forbudt navigation i længere perioder i udfordrende miljøer.

Set fremad vil mere ekstreme tilfælde som f.eks. hypersonics kræve endnu højere præcision på grund af de hastigheder, de rejser med – men stadig ønsker lav effekt og lille størrelse. Da vi ser på autonome droner til fremtidige anvendelser som f.eks. leveringsdroner eller forbrugerdroner og/eller bærbare enheder, vil industrien ønske endnu mindre formfaktorer og lavere effekt. Dette er en fordel ved integreret siliciumfotonik. Vi kan fortsætte med at integrere, reducere størrelse, reducere effekt og stadig levere høj præstation. Da autonome anvendelses tilfælde vokser, vil det at kunne levere SiPhOGs i volumen og skala være afgørende. Dette er en nøglefordel ved, hvad vi har udviklet hos ANELLO.

Hvordan understøtter inertialsystemer som ANELLOs sikkerheden i sammenhænge som f.eks. Teslas robotaxi-udrulning?

Da autonome køretøjer bliver mainstream, bliver sikkerhed i GPS-forbudte regioner kritisk. ANELLOs inertial navigationsystemer leverer fejlsikre operationelle præstationer og opretholder præcis lokalisation, når satellitsignalerne falder eller er kompromitteret. I tilfælde af GPS-fejl og -forfalskning sikrer ANELLOs SiPhOG-drevne løsninger, at køretøjet forbliver rumligt bevidst og ved, hvad der er virkeligt og hvad der er kompromitteret. Dette muliggør sikker manøvrering eller kontrolleret navigation, der er afgørende for regulatorisk godkendelse og virkeligt udryk af robotaxi, autonome lastbiler og næste generations mobilitetssystemer. Vores løsninger er designede med ASIL (Automotive Safety Integrity Level) i mente, så vi kan være klar til at udrykke, når disse markeder vokser og udvikler sig. Vi tror, at ANELLO vil være i hjertet af autonomi i fremtiden.

Hvordan forbedrer ANELLOs AI-sensorfusionsmotor resilience i lange GPS-forbudte scenarier?

I alle vores produkter og løsninger processor vores proprietære AI-sensorfusionsmotor i realtid den inertiale position og GPS-position hver ~10ms. Fordi vores SiPhOG har så høj præcision, kan vores løsninger dynamisk identificere anomalier som f.eks. forfalskning, jamming eller stødinduceret driftforskelle. Systemet korrekturer automatisk og skifter mellem sensor modi uden menneskelig indgriben – altid bestemmer, hvad der er korrekt og hvad der er forkert. ANELLOs AI-sensorfusionsmotor testes kontinuerligt og optimeres af vores team i forskellige industrielle og forsvarsrelaterede anvendelser på feltet og på tværs af land, luft og sø. Dette muliggør hurtigere implementering og virkeligt anvendelses tilfælde for vores kunder. Resultatet er ikke kun usammenlignelig pålidelighed og præstation for disse udfordrende autonome anvendelser, men også hurtigere udryk for vores kunder til at løse deres problemer hurtigt.

Hvad vil de næste 5-10 år bringe for siliciumfotonik i autonomi, AI og robotteknik?

Over de næste ti år vil integreret siliciumfotonik blive grundlæggende for fremtiden for autonomi, især i GPS-forbudte eller kontroversielle miljøer. Da efterspørgsel vokser efter resiliente navigationsystemer på tværs af robotteknik, forsvar, luftfart og industrielle sektorer, vil fotoniksensorer som ANELLO SiPhOG føre skiftet fra store, klodsede, høj effekt og høj omkostning løsninger til mindre, højere volumen, kompakte og let integrerbare løsninger til massemarkedet. Ligesom i elektronikindustrien vil vi fortsætte med at integrere mere og mere funktioner på vores siliciumfotonik chip, hvilket giver mere funktion og lavere omkostninger.

Desuden vil vi fortsætte med at integrere elektronikken med mere funktion og mindre fodaftryk, og en dag vil alt dette være på en lille chip, der er mindre end din fingernegl. Denne fuldt integrerede lille chip vil bringe samme niveau af præstation til forbrugermarkedet. Tænk på det, ANELLO vil ikke kun være i hver autonomt køretøj, men også i hver smartur, hver smartphone – i alt og alle, der bevæger sig eller har en position, der er vigtig. Uanset om du har GPS eller ej, behøver du ikke bekymre dig om at blive tabt eller ikke vide, hvor du er, fordi du ved, at ANELLO er med dig hele tiden.

Hvad begejstrer dig mest, og hvordan kan ingeniører eller regeringer engagere sig med ANELLO?

Jeg er begejstret over, hvor hurtigt vores teknologi bliver antaget – fra landbrug til robotteknik til forsvar. Vi har arbejdet hårdt for at sikre, at vores systemer er lette at installere, brugervenlige og fungerer fejlfrit. Nogle af disse systemer kan være retrofitted i et køretøj på under 15 minutter. Kunde tilbagemeldinger om, hvor hurtigt vi løser deres problemer, gør os virkelig bevidste om, at vi hjælper samfundet. Vores ingeniører arbejder og taler direkte med vores kunder. Vi er ude hos vores kunder, vi er ude på deres både, tester i realtid med dem, vi flyver på deres droneplatforme og står side om side med dem under analyse af data og justering af vores algoritmer for at sikre, at vores løsninger fungerer på deres platforme.

Dette giver os mulighed for at se i realtid, hvordan vores løsninger giver vores kunder mulighed for at tackle deres udfordringer. Vi ser mere og mere af vores kunder, der kommer til os og siger: “Hey, jeg blev fortalt, at jeg har brug for ANELLO”. Dette gør alt det hårde arbejde og den store indsats værd. Og vi gør dette på tværs af mange brancher. Ingeniører elsker denne direkte kundeinteraktion, der giver vores team mulighed for at løse virkelige problemer. Vi påtog os en dristig udfordring at skabe noget, der aldrig var blevet gjort før. Vi har gjort det, men som ingeniør i hjertet er vi lige begyndt, og der ligger mange spændende udviklinger forude. Vi vil fortsætte med at ændre feltet for navigation og levere løsninger, der giver GPS-forbudt navigationsmuligheder til verden. Vi inviterer vores samarbejdspartnere – ingeniører, systemintegratorer, regeringsagenturer osv. – til at samarbejde med os, få vores evalueringssæt, teste vores produkter, teste på jeres platforme og lad os hjælpe jer. Forbind os – Sammen kan vi bygge fremtiden for navigation.

Tak for det gode interview, læsere, der ønsker at lære mere, skal besøge Anello Photonics.