Entretiens
Dr. Mario Paniccia, PDG d’ANELLO Photonics – Série d’entretiens
Dr. Mario Paniccia est un PDG chevronné basé dans la Silicon Valley, co-fondateur et président d’Anello Photonics, où il dirige la mission de l’entreprise pour révolutionner les systèmes de navigation avec une technologie photonique avancée. Un pionnier de la photonique du silicium et de la navigation inertielle, il a précédemment passé plus de deux décennies chez Intel, où il est devenu Fellow d’Intel et a dirigé le programme de photonique du silicium de l’entreprise, le transformant en une technologie commerciale déployée dans le monde entier. Il détient un doctorat en physique de l’état solide de l’Université Purdue et est Fellow de l’IEEE, de la SPIE et de l’OSA, ainsi que membre de l’Académie nationale des sciences des États-Unis.
Anello Photonics redéfinit la navigation inertielle grâce à son gyroscope optique SiPhOG, un capteur compact et de haute précision construit à l’aide de la photonique du silicium. Contrairement aux gyros optiques à fibre traditionnels, la solution d’Anello est entièrement intégrée sur une puce photonique, offrant une précision exceptionnelle avec une taille, un poids, une puissance et un coût réduits. Conçu pour les environnements où le GPS est refusé, la technologie prend en charge la navigation autonome dans des secteurs tels que la robotique, l’aérospatiale, la défense et l’automatisation industrielle.
Qu’est-ce qui alimente votre passion pour l’innovation, en particulier à l’intersection de la photonique du silicium et de l’autonomie ?
Ma motivation découle d’une fascination de toute une vie pour la façon dont la photonique du silicium peut résoudre des problèmes critiques du monde réel et perturber les industries. Lorsque nous avons commencé la photonique du silicium chez Intel, c’était une idée folle de construire des dispositifs optiques à partir de silicium. Nous avons prouvé à tout le monde qu’ils avaient tort et avons développé non seulement la technologie de la photonique du silicium, mais également une industrie entière, et aujourd’hui cette technologie est présente dans tous les centres de données du monde. Chez ANELLO, nous avons recommencé avec l’idée audacieuse d’apporter la photonique du silicium intégrée pour perturber le marché de la navigation.
Avec la création du premier gyroscope optique à photonique du silicium au monde – SiPhOG, nous avons pu développer des produits et des solutions entièrement nouveaux pour les marchés qui ont besoin d’une navigation de haute précision qui était précédemment inaccessible en raison du coût élevé des solutions existantes.
Nous redéfinissons ce qui est possible en apportant une précision de haute performance, une faible dérive, des capteurs de gyroscope optique avec une amélioration radicale de la taille, du poids et de la puissance au marché de l’autonomie. Cela ouvre des applications et des cas d’utilisation entièrement nouveaux dans toutes les industries, de la construction, de l’agriculture, du camionnage, de la robotique, des UAV – véhicules aériens sans pilote, des USV – véhicules de surface sans pilote, des véhicules autonomes, et bien sûr dans l’industrie de la défense.
Qu’est-ce qui a inspiré la vision fondatrice d’ANELLO, et comment les environnements où le GPS est refusé ont-ils façonné votre feuille de route ?
ANELLO Photonics a été fondée pour répondre à un fossé croissant dans l’industrie : les gyros optiques à fibre (FOG) d’aujourd’hui sont très précis, mais ils sont gros, encombrants et très coûteux. Ainsi, ils ne sont utilisés que pour les applications de très haute gamme comme les avions de chasse, les sous-marins, les ICBM, etc. À l’autre extrémité du spectre, vous avez les gyroscopes basés sur les MEMS (systèmes micro-électro-mécaniques) qui se trouvent dans tous vos appareils grand public comme les téléphones, les écouteurs, les montres, etc. Ceux-ci sont des dispositifs à très haute volumétrie (des milliards d’unités sont fabriqués chaque année), mais ils souffrent d’une dérive due aux effets de température, de vibration et d’EMI.
Comme telle, ils ne peuvent pas être utilisés pour la navigation de haute précision. Alors que le besoin d’autonomie a augmenté au cours des dernières années, il y avait un fossé croissant dans le milieu. Nous avons vu cette opportunité et avons dit : « et si nous pouvions construire un gyroscope optique à fibre en utilisant la photonique du silicium ? » – alors vous pouvez apporter une capacité de haute performance dans un facteur de forme compact pour le marché de masse.
Cela a conduit au développement du SiPhOG d’Anello. Nous avons ensuite commencé à examiner les solutions de navigation qui pourraient être construites avec le SiPhOG et nous avons réalisé que nous pouvions livrer des produits rentables à grande échelle avec des performances exceptionnelles qui permettraient la navigation dans les environnements où le GPS est refusé. Alors que le brouillage et la simulation du GPS ont commencé à devenir plus fréquents, ANELLO était là pour capitaliser sur cela et nous avons créé des produits et une feuille de route axés sur la livraison de systèmes de navigation sans GPS qui apportent des performances de niveau FOG au marché de masse, à la fois dans les applications industrielles et de défense.
Comment le SiPhOG d’ANELLO diffère-t-il des FOG traditionnels et des systèmes MEMS ?
Les principes physiques d’exploitation d’un FOG et du SiPhOG sont similaires, c’est-à-dire basés sur l’effet Sagnac. Cependant, pour le SiPhOG, nous avons pris tous les composants optiques discrets que l’on trouve dans les FOG aujourd’hui (diviseurs, coupleurs, modulateurs de phase, détecteurs, filtres de polarisation, épissures de fibre, etc.) et les avons intégrés sur une petite puce photonique intégrée en silicium produite exactement comme les circuits électroniques intégrés standard. Cette puce photonique remplace tous les assemblages et alignements manuels, est plus fiable et peut être produite à grande échelle. Nous avons également créé un système électronique extrêmement sensible et à faible puissance qui contrôle la puce photonique et mesure les signaux optiques et la phase de Sagnac et le taux de rotation.
Tout cela est produit et assemblé en utilisant les mêmes techniques d’assemblage de haute volumétrie « pick and place » utilisées dans l’industrie électronique aujourd’hui. Lorsqu’il est assemblé, notre SiPhOG livre les mêmes performances de gyroscope à faible dérive qu’un FOG, mais dans une solution beaucoup plus compacte, plus petite, plus légère et plus évolutive qui peut tenir dans la paume de votre main. C’est pourquoi nous l’appelons « gyroscope à fibre sur une puce ». Contrairement aux gyroscopes MEMS, qui dérivent souvent en quelques secondes et sont sensibles à la température et aux vibrations, le SiPhOG d’Anello – puisqu’il est basé sur les photons – n’est pas sensible à aucun de ces effets. Lorsqu’il est combiné dans un système, cela permet une navigation inertielle robuste et à long terme dans les environnements où le GPS est refusé ou simulé, ce qui en fait une solution idéale pour l’autonomie sur terre, dans les airs et sur mer.
Quels risques les perturbations et la simulation du GPS croissantes posent-elles, et pourquoi la dépendance au GPS est-elle insoutenable ?
Les incidents de perturbation et de simulation du GPS ont augmenté dans le monde entier, posant des menaces majeures aux plateformes autonomes, aux opérations militaires et aux infrastructures critiques. Par exemple, en 2025, nous avons déjà vu une augmentation de 500 % des incidents de simulation dans le monde. Nous avons également vu environ 700 événements de perturbation et de simulation par jour, et environ 1 500 vols sont simulés quotidiennement dans le monde. Les systèmes qui dépendent uniquement du GPS sont vulnérables aux erreurs de positionnement à la défaillance totale dans les environnements contestés ou dégradés du signal GPS – ils ne fonctionnent simplement pas. Que ce soit dans les canyons urbains, les tunnels souterrains ou les zones de guerre, la confiance exclusive dans le GPS est un risque élevé.
Si vous perdez le GPS, vous ne savez pas où vous êtes et vous ne savez pas où vous allez. Cela pose des problèmes de sécurité majeurs pour les systèmes de navigation qui dépendent du GPS. Alors que les systèmes basés sur les FOG sont certainement disponibles, ils sont souvent trop coûteux et trop gros pour être déployés sur le marché de masse. Cependant, avec les systèmes de navigation inertielle de haute performance d’ANELLO – basés sur le SiPhOG – nous pouvons fournir une couche robuste de solutions de navigation résilientes pour les opérations lorsque le GPS échoue ou est indisponible.
Comment le système d’ANELLO offre-t-il une alternative de “vérité de base” dans les environnements où le GPS est contesté ?
Les systèmes de navigation inertielle d’ANELLO utilisent notre gyroscope optique unique SiPhOG, combiné avec un CPU, des algorithmes de fusion de capteurs basés sur l’IA, des accéléromètres et d’autres capteurs pour livrer une solution de positionnement de navigation en temps réel. Puisque notre SiPhOG a une précision si élevée, nos produits ne dépendent de rien en externe et cela fournit une véritable « vérité de base ». Ce que nous pouvons faire, c’est livrer une navigation sans GPS robuste et ininterrompue, lorsque et où le signal GPS est indisponible. En outre, nous surveillons en temps réel notre position, la comparons à la position GPS et si notre solution détecte une simulation ou une perturbation du GPS, elle passera sans heurt à la navigation par estimation d’ANELLO, garantissant un suivi de position continu, fiable et précis.
En essence, la technologie de gyroscope optique d’ANELLO fournit à tout système en mouvement une solution de vérité de base fiable et robuste – chaque fois que les signaux satellites sont compromises. Ce n’est pas seulement pour les véhicules autonomes, mais également pour les véhicules habités qui n’ont pas de GPS. Pensez à des endroits dans et autour des zones de conflit où la perturbation et la simulation du GPS se produisent. Comment les intervenants d’urgence naviguent-ils pour secourir les gens lorsqu’ils n’ont pas de GPS ou ne savent pas où aller ?
Quel cas d’utilisation actuel pousse les limites, et où se trouve l’opportunité de mise à l’échelle à court terme ?
Nous voyons une forte demande dans les cas d’utilisation industriels tels que la construction, l’agriculture de précision, la robotique et, bien sûr, les applications de défense sur terre, dans les airs et sur mer. Dans les vergers, les mines et les environnements hors route où le GPS est limité ou intermittent – ou échoue complètement, les solutions INS et IMU d’ANELLO maintiennent les systèmes autonomes en fonctionnement avec une précision au niveau du centimètre. Dans la défense, les plateformes comme les USV – véhicules de surface sans pilote ou les drones qui dépendent du GPS pour la navigation, bénéficient de l’intégration d’ANELLO avec les autopilotes prédominants ou d’autres capteurs pertinents, ce qui permet une navigation sans GPS pendant de longues périodes dans des environnements difficiles.
En regardant vers l’avenir, des cas plus extrêmes comme l’hypersonique demandent encore plus de précision en raison des vitesses auxquelles ils voyagent – et veulent encore une faible puissance et une petite taille. Alors que nous regardons les drones autonomes pour les applications futures comme les drones de livraison ou les drones grand public, et/ou les wearables et les appareils portables, l’industrie voudra des facteurs de forme encore plus petits et une puissance encore plus faible. C’est un avantage fourni par la photonique du silicium intégrée. Nous pouvons continuer à intégrer, à réduire la taille, à réduire la puissance et à livrer des performances élevées. Alors que les cas d’utilisation de l’autonomie augmentent, être en mesure de livrer des SiPhOGs en volume et à grande échelle sera crucial. C’est un avantage clé de ce que nous avons développé chez ANELLO.
Comment les systèmes inertiels comme ceux d’ANELLO soutiennent-ils la sécurité dans des contextes tels que le déploiement de robotaxis de Tesla ?
Alors que les véhicules autonomes deviennent mainstream, la sécurité dans les régions où le GPS est refusé devient critique. Les systèmes de navigation inertielle d’ANELLO livrent des performances opérationnelles fiables, maintiennent une localisation précise lorsque les signaux satellites disparaissent ou sont compromises. En cas de défaillance du GPS et de simulation, nos solutions alimentées par le SiPhOG d’ANELLO garantissent que le véhicule reste spatialement conscient et sait ce qui est réel et ce qui est compromis. Cela permet une manœuvre sécurisée ou une navigation contrôlée, ce qui est essentiel pour l’approbation réglementaire et le déploiement réel des robotaxis, des camions autonomes et des systèmes de mobilité de nouvelle génération. Nos solutions ont été conçues en tenant compte du niveau d’intégrité de sécurité automobile (ASIL) afin que nous puissions être prêts à déployer à mesure que ces marchés grandissent et évoluent. Nous croyons qu’ANELLO sera au cœur de l’autonomie à l’avenir.
Comment le moteur de fusion de capteurs basé sur l’IA d’ANELLO améliore-t-il la résilience dans les scénarios de longue durée sans GPS ?
Dans tous nos produits et solutions, notre moteur de fusion de capteurs basé sur l’IA traite et suit en temps réel la position inertielle et la position GPS toutes les ~10 ms. En raison de cela, nos solutions peuvent identifier dynamiquement les anomalies telles que la simulation, la perturbation ou les différences de dérive induites par les chocs. Le système auto-corrigé et commuté entre les modes de capteur sans intervention humaine – en déterminant toujours ce qui est correct et ce qui est incorrect. Le moteur de fusion de capteurs basé sur l’IA d’ANELLO est testé en continu et optimisé par notre équipe dans diverses applications industrielles et de défense sur le terrain et dans les airs, sur terre et sur mer. Cela permet une mise en œuvre plus rapide et des déploiements de cas d’utilisation réels pour nos clients. Le résultat est non seulement une fiabilité et des performances inégalées pour ces applications autonomes difficiles, mais également un déploiement plus rapide pour nos clients pour résoudre rapidement leurs problèmes.
Qu’est-ce que les 5-10 prochaines années réservent à la photonique du silicium dans l’autonomie, l’IA et la robotique ?
Au cours de la prochaine décennie, la photonique du silicium intégrée deviendra fondamentale pour l’avenir de l’autonomie, en particulier dans les environnements où le GPS est refusé ou contesté. Alors que la demande de systèmes de navigation résilients augmente dans les secteurs de la robotique, de la défense, de l’aérospatiale et de l’industrie, les capteurs photoniques comme le SiPhOG d’ANELLO mèneront le passage des solutions volumineuses, encombrantes, à haute puissance et coûteuses aux solutions plus compactes, plus évoluées et plus intégrées pour le marché de masse. Tout comme l’industrie électronique, nous continuerons à intégrer de plus en plus de fonctions sur notre puce photonique du silicium, fournissant plus de fonctionnalités et à moindre coût.
En outre, nous continuerons à intégrer les fonctions électroniques avec plus de fonctions et un empreinte plus petite et un jour, tout cela sera sur une petite puce plus petite que votre ongle. Cette puce entièrement intégrée apportera le même niveau de performance au marché grand public. Pensez-y, ANELLO ne sera pas seulement dans chaque véhicule autonome, mais sera dans chaque montre intelligente, chaque téléphone intelligent – dans tout et n’importe quoi qui bouge ou dont la position est importante. Que vous ayez ou non du GPS, plus de soucis pour vous perdre ou ne pas savoir où vous êtes, car vous savez qu’ANELLO est avec vous en tout temps.
Qu’est-ce qui vous excite le plus, et comment les ingénieurs ou les gouvernements peuvent-ils s’engager avec ANELLO ?
Je suis ravi de voir à quel point notre technologie est adoptée rapidement – de l’agriculture à la robotique, en passant par la défense. Nous avons travaillé dur pour nous assurer que nos systèmes sont faciles à installer, conviviaux et fonctionnent sans faille. Certains de ces systèmes peuvent être rétrofités dans un véhicule en moins de 15 minutes. Les commentaires des clients sur la façon dont nous résolvons rapidement leurs problèmes nous font vraiment sentir que nous aidons la société. Nos ingénieurs travaillent et discutent directement avec nos clients. Nous sommes avec nos clients, nous sommes sur leurs bateaux, en train de tester en temps réel avec eux, nous volons sur leurs plateformes de drone et sommes côte à côte avec eux pour analyser les données et ajuster nos algorithmes pour nous assurer que nos solutions fonctionnent sur leurs plateformes.
Cela nous permet de voir en temps réel comment nos solutions permettent à nos clients de relever leurs défis. Nous voyons de plus en plus de nos clients venir vers nous et dire : « Hé, on m’a dit qu’il fallait ANELLO ». Cela, à la fin, rend tout le dur labeur et les efforts bien valeureux. Et nous le faisons dans plusieurs industries. Les ingénieurs aiment cette interaction directe avec les clients, ce qui permet à nos équipes de résoudre des problèmes du monde réel. Nous avons relevé un défi audacieux pour créer quelque chose qui n’avait jamais été fait auparavant. Nous l’avons fait, mais en tant qu’ingénieur dans l’âme, nous ne sommes qu’au début et de nombreux développements excitants nous attendent. Nous allons continuer à changer le domaine de la navigation et à livrer des solutions qui fournissent des capacités de navigation sans GPS au monde. Nous invitons nos partenaires – ingénieurs, intégrateurs de systèmes, agences gouvernementales, etc. – à collaborer avec nous, à obtenir nos kits d’évaluation, à tester nos produits, à les tester sur vos plateformes et à nous laisser vous aider. Connectez-vous avec nous – Ensemble, nous pouvons construire l’avenir de la navigation.
Merci pour cette grande interview, les lecteurs qui souhaitent en savoir plus peuvent visiter Anello Photonics.
