Anemómetro de 3 ejes para arduino

He leído este post Anemometro con arduino , estoy diseñando un anemómetro ultrasónico similar a este:

Anemómetro ultrasónico

Pero requiero agregar un tercer elemento, que me pueda medir la elevación del viento en grados, valga decir, un anemómetro de 3 ejes. Y tengo el problema de cómo realizar esta operación con un tercer ultrasónico. Estoy utilizando el HC-SR04 con arduino UNO.