Ядерный Ангел, ещё надо учитывать разницу высоты цели и пушки, если стрелять не по прямой. По поводу датчиков - надо посмотреть что сейчас есть в природе с подходящими характеристиками (нужны высокоточные, устойчивые к жёстким условиям и, желательно, не сильно дорогие.).
Для поределения положения в пространстве, на ствол ставится один датчик (акселерометр-гироскоп), который уже сам определяет наклон.
Внутри у этих датчиков часто бывает встроенный трёхосевой компас - неплохо бы подобрать именно такой.
Думаю, в наших силах сделать работающий прототип такой системы, только она не освободит от необходимости получать координаты цели - то есть навигаторы или GPS маячки на каждый блок-пост всё равно будут нужны.