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배·항공기·로켓의 항해 및 유도장치를 설계했다. 1935년 매사추세츠공과대학(MIT)의 교수가 되었다가 3년 뒤에는 정교수가 되었고 계기(計器) 실험실의 책임을 맡았다. 곧이어 해군 대공포의 사격조준기 개발을 시작했는데 이 조준기는 제2차 세계대전 동안 대부분의 미해군 함정에 장착되었다.

이 사격조준기의 성공에 힘입어 자이로스코프로 제어하는 폭격조준기를 연구하기도 했으며 장거리 로켓의 출현으로 관성유도장치까지 연구영역을 넓혔다.

1951년 그는 MIT의 항공공학과 학과장이 되었고 1953년에는 공간관성기준장치(SPIRE)라는 항공기용 관성항법장치에 대한 시험을 성공적으로 마쳤다. 이 장치는 무선이나 천체의 위치와 같은 외부 항법 보조기의 기준 없이도 비행기가 목적지까지 수천㎞를 비행할 수 있도록 한 것이었다.

1954년 그는 관성항법장치를 개발했는데 이 장치는 개량되고 축소되어 폴라리스를 비롯해 미국의 많은 유도미사일에 부착되었다. 또 그의 계기 실험실 연구원들은 인간을 달에 착륙시킨 아폴로 계획의 우주선 항법장치를 개발했다(→ 폴라리스 미사일).