Артиллерийская инструментальная разведка развивалась одновременно со всей артиллерией и стала неотъемлемой составной частью этого рода войск. В дивизионе артиллерийской инструментальной разведки были сосредоточены все имевшиеся технические средства разведки. Дивизион АИР состоял из штаба, звукометрической батареи, батареи оптической разведки, топографической батареи и метеорологического взвода. В составе некоторых дивизионов АИР имелась также батарея аэростатов наблюдения. Оснащение радиосредствами, полная моторизация подразделений и механизация вычислительных работ дали немецкой артиллерии оснащенную по последнему слову техники, быстро работающую службу артиллерийской инструментальной разведки, которая в начале войны была, пожалуй, самой лучшей в мире. При наличии высокого уровня специальной подготовки и практического опыта личного состава результаты разведки почти всегда бывали точными. То, что дивизионы АИР в начале войны формировались как резервные подразделения, было ошибкой немецкого командования.
Звукометрическая батарея при средних метеорологических условиях давала достоверные данные о расположениях крупных группировок артиллерии противника и обеспечивала проведение пристрелки нашей артиллерии. Звуковая разведка позволяла при большом количестве засеченных батарей противника определить калибр и количество орудий в каждой батарее. Кроме того, удавалось определить, является ли засеченная позиция основной или запасной или же это позиция кочующего или пристрелочного орудия. Точность засечки орудий противника по звуку выстрела и пристрелки со звукометрической батареей была значительно выше точности определения координат целей и пристрелки с помощью самолета-корректировщика или при наблюдении с аэростата. Пристрелка со звукометрической батареей бывала успешной при стрельбе достаточно мощными снарядами. Поэтому для стрельбы с помощью звуковой разведки выделялись обычно орудия калибра не менее 150 мм. Возможности звукометрической батареи снижались при неблагоприятных метеорологических условиях, а также в случаях внезапного открытия огня большого количества не засеченных ранее батарей противника, т. е. именно тогда, когда немедленное подавление его артиллерии было особенно необходимым, например в период подготовки противника к атаке. В последнем случае звукометрическая батарея могла лишь приближенно определить район огневых позиций новых батарей или подтвердить деятельность ранее засеченных батарей противника. Определить координаты стреляющих минометов противника при имевшейся тогда звукометрической аппаратуре батарея не могла. Звукометрической батарее придавалось особенно большое значение тогда, когда необходимо было иметь основные отправные данные для подготовки наступления. В условиях длительного пребывания в обороне звукометрическая батарея могла определить координаты большого числа батарей противника, облегчая тем самым борьбу с его артиллерией.
Батарея оптической разведки могла действовать на равнинной местности и в условиях темноты. Ведению оптической разведки благоприятствовала равнинная местность России. При ведении борьбы с артиллерией противника успешно применялась пристрелка на высоких разрывах. Дистанционную пристрелку можно было проводить снарядами небольшого калибра, эффект взрыва которых был недостаточен для пристрелки с помощью звукометрической батареи. В дневное время основная задача батареи оптической разведки заключалась в наблюдении за полем боя. Кроме того, она обеспечивала пристрелку на высоких разрывах целей, расположенных на большом удалении. Пристрелка на высоких разрывах давала значительно большую точность, чем любой способ пристрелки по планшету. Во время войны себя оправдало создание наблюдательных пунктов, обслуживаемых силами взвода оптической разведки.
Пристрелка и стрельба на поражение батарей противника проводились с теми же средствами разведки, которые использовались для определения координат цели. Это правило было записано в уставе, и оно себя оправдало. По опыту Второй мировой войны расход боеприпасов для уничтожения батареи противника составлял: для 150-мм орудий — 180 снарядов и для 105-мм орудий — 240 снарядов. Особо ценным преимуществом стрельбы со средствами звуковой разведки являлось то, что в ходе ведения огня на поражение можно было определить координаты разрывов своих снарядов и в случае необходимости внести требуемые корректуры. Однако опыт показывает, что эти корректуры обычно бывали незначительными.
Основное назначение топографической батареи состояло в подготовке единой артиллерийской топографической сети для огневых подразделений и подразделений артиллерийской инструментальной разведки. Топографическая батарея наиболее успешно действовала в условиях, когда положение войск в течение определенного периода времени было стабильным. Привязка боевых порядков артиллерии и артиллерийской инструментальной разведки обычно производилась последовательно: первоначально — приближенно, а затем — в единой системе координат. При занятии боевого порядка точки стояния основных орудий, координаты наблюдательных пунктов, звукометрических постов и постов оптической разведки определялись непосредственно в подразделениях, независимо друг от друга. В дальнейшем топографической батареей создавалась единая топографическая основа в масштабе артиллерии дивизии или даже в более обширном районе. В результате этого создавалась единая система опорных точек, имеющая общую нумерацию. Опорные точки наносились на карту или планшет масштаба 1:25 000 или 1:50 000. Это обеспечивало управление огнем артиллерии по карте или планшету, а также передачу данных для стрельбы из штабов одновременно нескольким батареям.
Батарея привязных аэростатов дополняла другие органы разведки, выполняя задачи по ведению наблюдения на большую глубину. Кроме того, при наблюдении с аэростатов осуществлялись пристрелка и стрельба на поражение по целям, расположенным на большом удалении от переднего края, в том числе по батареям противника, железнодорожным станциям и портам (например, в 1942 г. по Ленинграду). С привязных аэростатов делались перспективные аэрофотоснимки поля боя, ценность которых подтверждена опытом войны. Перспективные снимки обеспечивали значительно большие, чем карта, возможности для выяснения действительного характера местности в данный момент и позволяли более правильно оценить обстановку как в наступлении, так и в обороне. Основными недостатками привязных аэростатов являлись большая уязвимость от авиации противника и зависимость наблюдения от метеорологических условий. Истребительная авиация, как правило, редко обеспечивала надежную защиту подразделений аэростатов наблюдения. Противник в период подготовки к наступлению для борьбы с аэростатами обычно использовал истребительную авиацию. Это было еще одним подтверждением наших предположений о готовящемся наступлении противника. Однако требованиям современной войны привязной аэростат, наполненный легковоспламеняющимся газом, не отвечает.
Метеорологический взвод дивизиона АИР предназначался для определения метеорологических условий и расчета влияния их на акустику и полет снаряда. Влияние атмосферных условий на скорость распространения звуковых волн необходимо было особенно точно учитывать в тех случаях, когда требовалось получить точные координаты цели и обеспечить огневые батареи достоверными данными для стрельбы с помощью планшета или карты. Кроме того, метеорологический взвод был обязан информировать подразделения звуковой разведки относительно того, насколько метеорологические условия благоприятствуют ведению звуковой разведки. В этом направлении в течение войны был получен очень большой опыт.
Для расчета поправок стрельбы на метеорологические условия огневые батареи использовали данные бюллетеня артиллерийского метеорологического поста, которые в определенные часы передавались по радио. Передача метеорологических бюллетеней по радио себя полностью оправдала. Наряду с получением метеорологических данных, содержавшихся в бюллетене, огневые батареи производили метеорологические измерения своими средствами.
Задача наблюдения за полем боя возлагалась в первую очередь на батарею оптической разведки. Посты оптической разведки были специально подготовлены для выполнения многочисленных задач наблюдения. В динамике боя подразделения оптической разведки выполнили свои задачи, непрерывно перемещаясь вместе с войсками. Оптическая разведка являлась также одним из важнейших источников получения сведений, необходимых общевойсковому командованию для принятия решений и управления войсками.
Данные артиллерийской разведки существенно дополняли общую картину о противнике. По группировке и огневой деятельности артиллерии противника иногда удавалось настолько точно определять место и время готовящегося наступления, что командование использовало эти данные за основу при принятии решений. Поступающие разведывательные сведения обычно сосредоточивались на пункте обработки данных артиллерийской разведки дивизиона АИР. Обобщенные разведывательные данные составляли основу для оценки обстановки командующим артиллерией дивизии и вышестоящими артиллерийскими начальниками. Они также учитывались при оценке обстановки общевойсковыми командирами. Опыт показывает, что для обработки данных артиллерийской инструментальной разведки желательно использовать тактически грамотного и опытного артиллерийского офицера.