미국의 Northrop Grumman은 마하 5 이상의 고속으로 작동하는 자율 항공기에 방해 전파 방지 및 자율 항법 기능을 제공하는 "AHT IMU(Advanced Hypersonic Technology Inertial Measurement Unit)"의 진행 상황을 발표했습니다. Stratolaunch Talon-A 재사용 가능한 극초음속 항공기에 대한 비행 검증을 완료했으며 몇 시간 동안 지상 및 비행 원격 측정 데이터를 획득했으며 성능은 기대에 부응했습니다.
극초음속 비행은 극도의 열, 진동 및 가속 문제를 야기합니다. 기체 앞쪽 가장자리의 온도는 섭씨 1,650도를 초과할 수 있으며, 내부 센서 및 전자 장비는 심각한 열 스트레스를 받으며, 비행 중에 최대 60g의 하중과 강한 진동이 발생할 수 있습니다. 동시에 내열 재료를 제거하면 질량과 공기 역학적 특성이 변경되어 항해의 복잡성이 더욱 증가합니다. 군사 시나리오에서 GPS는 간섭과 스푸핑에 취약하며 극초음속 비행으로 형성된 전리층 플라즈마 "외피"도 외부 신호를 차단할 수 있습니다. 따라서 "GPS가 거부된" 환경에서 정확한 위치 지정 및 조종을 달성하려면 자율적이고 캡슐화된 방사선 저항성 관성 항법에 의존해야 합니다.
AHT IMU는 "Dead Reckoning"을 기본 프레임워크로 사용하고, 고정밀 자이로스코프와 가속도계를 통해 모션 상태를 지속적으로 측정하고, 위치 및 궤적 계산을 독립적으로 완료하며, AI 자율 비행 시스템과 호환됩니다. 핵심 센서는 마이크로 반구 공진 자이로스코프(mHRG)로, 통합 석영 반구 공진 구조를 사용하고 베어링, 거울 등 마모가 쉬운 부품이 없는 솔리드 스테이트 설계입니다. 관계자들은 이 솔루션이 초장기 신뢰성과 내방사선 저항성을 갖고 있으며 정확성과 부피 절충 측면에서 기존의 대형 레이저 자이로 시스템보다 우수하다고 말합니다. 일치하는 SiAc(실리콘 가속도계)와 맞춤형 ASIC는 신호 처리에 사용되며, 극초음속 조작 시 측정 요구 사항을 충족하기 위해 가속도 변화를 마이크로 g 수준까지 구분할 수 있습니다.
전체 기계는 견고하고 독립적인 패키징 설계를 채택하고 극초음속 및 항공우주 환경의 열역학적 부하를 지향합니다. 목표는 위성 항법에 의존하지 않고 추적 및 자세 계산의 연속성과 정확성을 유지하는 것입니다. 완료된 비행에서 AHT IMU는 Talon‑A로 임무를 수행하고 안정적으로 작동하여 후속 엔지니어링 마무리 및 임무 시스템 통합을 위한 데이터 지원을 제공했습니다.